автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Оптимизация параметров первичной защиты железобетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха

На правах рукописи

ФЕДОРОВ ПАВЕЛ АНАТОЛЬЕВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНОЙ ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ВОЗДУХА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

4855989

Уфа-2010

4855989

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» на кафедре «Строительные конструкции»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Латыпов Валерий Марказович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Крамар Людмила Яковлевна

кандидат технических наук Оратовская Анна Александровна

Ведущая организация ФГОУ ВПО «Казанский государственный

архитектурно-строительный университет»

Защита состоится 28 декабря 2010 г. в 16 часов 00 мин. на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.02 при ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет». Автореферат диссертации размещён на официальном сайте университета: http://www.rusoil.net.

Просим принять участие в защите и направить Ваш отзыв на диссертационную работу по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа Ул. Космонавтов, 1.

Автореферат разослан М> ноября 2010 г.

______/-'

•/)

Учёный секретарь совета / /'( /. НедосекоИВ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сборный и монолитный железобетон был и в ближайшие десятилетия останется основным строительным материалом, о чём свидетельствуют как статистические данные об объёмах его применения в России и за рубежом, так и прогнозные оценки ведущих специалистов.

Общепризнанно, что железобетон является не статичным конгломератом, а композитным материалом, изменяющим свои свойства во времени под действием эксплуатационной среды. Эти изменения свойств происходят, как правило, в худшую сторону и в широком интервале: от относительной стабилизации на уровне, обеспечивающем восприятие эксплуатационных нагрузок (вследствие «адаптационной изменчивости бетона» - по В.Л. Чернявскому, И.Н. Заславскому, А.Г. Ольгинскому), до полной деградации композита.

Практически любая эксплуатационная среда изменяет свойства железобетона. Однако, наибольшее распространение имеет углекислый газ воздуха, прямому воздействию которого подвергаются все надземные конструкции зданий и сооружений. Кроме того, агрессивность атмосферы неуклонно возрастает вследствие техногенных выбросов, а динамика эмиссии углекислого газа такова, что на последнем (пятом) национальном конгрессе по бетону (г. Москва, октябрь 2010г.) этот вопрос обсуждался на специально созданной секции, доклады на которой сделали представители более 50 стран. В связи с этим в настоящее время карбонизация бетона является наиболее распространённой причиной резкого снижения эксплуатационного ресурса железобетонных конструкций со сроком службы более 20...30 лет вследствие депассивации арматуры и её коррозии из-за нейтрализации защитного слоя бетона и последующего его разрушения увеличивающимися в объеме продуктами коррозии стали - ржавчиной. В отдельных случаях коррозионные повреждения железобетонных конструкций наблюдаются уже в первые годы эксплуатации. Это происходит по трём основным причинам: низкому качеству бетона (его высокой пористости); малой толщине защитного слоя; высокой концентрации углекислого газа (в подвальных помещениях, резервуарах, технологических установках с повышенным выделением СОг).

С середины 20в. и до последнего времени в качестве «скрытой» расчетной модели, обосновывающей требования норм (СНиП 2.03.11-85 и ГОСТ 31384-2008), принимался «закон корня квадратного от времени». В последние годы появились работы, из данных которых следует, что карбонизация бетона в ряде случаев точнее описывается «законом корня кубического от времени». Столь большое различие приводит к разности оценок, достигающей 150...200% за 50 лет эксплуатации, что очень велико для инженерных расчётов.

В связи с этим актуальными являются исследования, направленные на уточнение классических и новых расчетных зависимостей, описывающих кинетику карбонизации бетона, с целью обоснования возможности

уменьшения коэффициента запаса при назначении параметров первичной защиты железобетона.

Цель работы заключается в экспериментально-теоретическом обосновании требуемых значений параметров первичной защиты, обеспечивающих получение железобетона с проектной долговечностью при агрессивном воздействии углекислого газа воздуха.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- проведение исследований кинетики карбонизации бетона в соответствии с ГОСТ Р 52804-2007 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний» по ускоренной методике с целью получения массива экспериментальных данных, достаточного для получения статистически обоснованных математических моделей карбонизации;

- получение зависимости расчетного срока безопасной эксплуатации конструкции от плотности бетона, условий эксплуатации и толщины защитного слоя бетона;

- определение значений параметров первичной защиты железобетона, обеспечивающих получение конструкций с проектной долговечностью при различных условиях эксплуатации.

Научная новизна;

- установлено, что кинетика карбонизации бетона с наибольшей достоверностью описывается степенной функцией вида 1=Л„хг//" (где Ь - глубина карбонизации, Ап - коэффициент), которая может быть использована для инженерных расчетов при любом проектном сроке эксплуатации, не привязываясь к установленному в ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» одному конкретному значению Тн=50лет;

- показатель степени п в зависимости является величиной не постоянной и зависит главным образом от плотности бетона: в пористом бетоне с маркой по водонепроницаемости ИГ2...ИГ4 значение и изменяется от 1,90 до 2,19; для плотных бетонов с ¡¥6... Ш получено п = 2,25...2,45; в особоплотных бетонах с УУ12...1¥16 имеется практически полное торможение процесса: значение показателя степени п изменяется от п > 10 до п —> <х>;

- уточнены кинетические особенности процесса карбонизации особо плотных бетонов, замедление и даже стабилизация фронта коррозии в которых обусловлена сменой механизма массопереноса: от диффузии С02 в газовой среде до диффузии углекислоты в жидкой фазе -поровой жидкости.

Практическая значимость работы заключается в следующем: — разработана модифицированная экспериментальная установка, с целью уточнения методики проведения испытаний по карбонизации бетона ускоренным методом согласно ГОСТ Р 52804-2007 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний»;

- определены требуемые значения параметров первичной защиты железобетона (толщина и плотность защитного слоя бетона), обеспечивающие достижение проектного срока службы конструкций при различных условиях эксплуатации;

- разработаны «Рекомендации по назначению параметров первичной защиты железобетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха при новом строительстве и ремонте».

Результаты исследований были использованы:

- при оценке технического состояния конструкций, прогнозе их долговечности и разработке способов ремонта повреждённых конструкций на 12 объектах МУП «Уфаводоканал» и ООО «Газпром трансгаз Уфа», а также в проектах двух новых сооружений в Республике Башкортостан: ёмкостного сооружения для хранения твердых осадков сточных вод емкостью 83 тыс. м3 и резервуара чистой воды емкостью 8 тыс. м3.

- при разработке «Рекомендаций по назначению параметров первичной защиты железобетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха при новом строительстве и ремонте»;

- в учебном процессе ГОУ ВПО УГНТУ при чтении курса «Повышение долговечности строительных конструкций зданий и сооружений» для студентов специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», а также для магистрантов по направлению подготовки 270100 «Строительство».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:

- международных научно-технических конференциях «Проблемы строительного комплекса России» (г. Уфа, 2007-2010 гг.);

- всероссийской научно-практической конференции «Строительное материаловедение сегодня: актуальные проблемы и перспективы развития» (г. Челябинск, 2010 г.);

- V Академических чтениях РААСН «Наносистемы в строительном материаловедении» (г. Белгород, 2010 г.);

- научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных ГОУ ВПО УГНТУ (г. Уфа, 2006 - 2010 гг.).

По результатам исследований опубликовано 12 научных работ. Работа выполнена в рамках исследований, проведенных лично автором по разделам отчетов исследований по гранту Минобрнауки РФ «Программа совершенствование и развитие инновационной инфраструктуры ГОУ ВПО УГНТУ» (ГК №13д37.31.0026, 2010 г.); гранту по федеральной целевой программы "Разработка рациональной технологии восстановления эксплуатационной надежности поврежденных бетонных и железобетонных конструкций в процессе их ремонта после деструктивного воздействия агрессивных сред" (ГК №П1126, 2010г.); гранту РААСН «Безопасность и долговечность систем водоснабжения и водоотведения крупных городов»

(ГК №РА-01-01, 2010г.), а также двух госбюджетных НИР Минстройтранса Республики Башкортостан (2008-2010гг.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов по работе, списка использованной литературы и трех приложений. Работа изложена на 108 страницах машинописного текста, содержит 51 иллюстрацию и 29 таблиц. Список использованной литературы включает 165 наименований.

Автор выражает благодарность сотрудникам ХНИЛ и аккредитованной испытательной лаборатории «Стройтехэкспертиза» кафедры «Строительные конструкции» ГОУ ВПО УГНТУ за помощь в проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы цель диссертации, её научная новизна, актуальность исследований, а также даётся краткое описание структуры диссертационной работы.

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса обеспечения долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха, главным образом в естественных условиях эксплуатации. В настоящее время проблема обеспечения стойкости железобетона в этих условиях обостряется в связи с достижением всё большим числом объектов нормативного срока эксплуатации и соответствующим увеличением доли повреждённых конструкций, для продления эксплуатационного ресурса которых требуется проведение дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ.

Основным компонентом воздуха, агрессивным по отношению к бетону, является углекислый газ, который нейтрализует цементный камень. По современным представлениям другие кислые газы взаимодействуют с уже карбонизированным бетоном. Таким образом, воздействие углекислого газа (карбонизация) является наиболее распространенной причиной повреждения железобетона, ему подвержены практически все надземные конструкции и, частично, подземные. Карбонизация бетона в пределах толщины защитного слоя вызывает депассивацию стальной арматуры, в результате чего сталь корродирует, затем происходит отслоение защитного слоя под давлением продуктов коррозии стали, что является причиной снижения эксплуатационной надёжности железобетона, а в большом числе случаев -приводит конструкции в аварийное состояние до наступления нормативного срока службы.

Изучению вопроса о воздействии на железобетон агрессивных сред посвящены работы многих известных отечественных и зарубежных учёных: С.Н. Алексеева, В.И. Бабушкина, В.Г. Батракова, А.И. Васильева Е.А. Гузеева, Б.В. Гусева, B.C. Жолудова, Ф.М. Иванова, В.М. Москвина, В.И. Новгородского, А.Ф. Полака, Ш.М. Рахимбаева, Н.К. Розенталя, A.C. Файвусовича, В.П. Шевякова, В.В. Яковлева, а также М. Hamada, К. Kishitany, SI. Modry, Т. Nishi, Р. Schiessel, H.G. Smolzyk, H.I. Wiering. Детальному изучению особенностей процесса проникания в бетон разных по

составу газовоздушных сред, с учётом частичного заполнения пор и капилляров поровой влагой, посвящены работы С.Н. Алексеева, Ф.М. Иванова, Н.К. Розенталя, В.В. Яковлева, P. Schiessel, К. Maekawa, T. Ishida. По данным этих исследователей скорость карбонизации бетона зависит от состава бетона (в особенности, от расхода и вида цемента), проницаемости бетона, технологии изготовления бетона (в том числе условий твердения), температурно-влажностных условий эксплуатации, концентрации углекислого газа в воздушной среде, а также ряда других факторов.

Согласно действующих норм (СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» и ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии») для обеспечения нормативной долговечности железобетона (Т=50лет) при неблагоприятных температурно-влажностных условиях эксплуатации с нормальной или повышенной концентрацией СОг в воздушной среде необходимо применять два способа защиты: первичную - за счет увеличения толщины и плотности защитного слоя бетона и вторичную - путем применения защитных покрытий I и II групп.

В большинстве случаев технико-экономически целесообразно применять первичную (а не вторичную) защиту, поскольку она дешевле и надежнее. Оценить же требуемые параметры первичной защиты (необходимую толщину и плотность защитного слоя) для гарантированного обеспечения заданного нормативного срока службы конструкции можно лишь на основе расчетной модели, т.е. формулы. В действующем СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» и в других документах по защите железобетона такая формула отсутствует, как отсутствует и нормативный срок службы конструкций. В новом ГОСТ 313842008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» приводится два взаимосвязанных параметра: нормативный срок службы конструкций (50 лет) и допускаемая глубина повреждения бетона в среде разной степени агрессивности. Однако, формула для расчета глубины карбонизации бетона в этом нормативном документе также отсутствует. Таким образом, до настоящего времени актуальным остается высказывание проф. C.B. Шестоперова о том, что «...отсутствие точных зависимостей, которые позволяют перевести проектирование долговечных бетонов к прямому расчету по формулам, является существенным недостатком в настоящее время» (1966г.). Сложившееся положение вызвано в первую очередь тем, что до настоящего времени нет единого мнения о формуле, по которой можно рассчитывать глубину карбонизации бетона. Почему? Потому, что «.. .цементные композиты представляют наибольшую сложность с позиции математического выражения» (А.П. Харитонов, 2009г.). Другой причиной является трудность надежного прогнозирования двух основных параметров эксплуатационной среды - концентрации углекислого газа и температурно-влажностного режима.

Предложения по математическому описанию процессов сопротивления бетона коррозии предпринимались с начала 20 в. (проф. Г.К. Дементьев, 1929

г.) практически параллельно с созданием теории сопротивления бетона механическим воздействиям, и их можно условно разделить на две группы: статистические модели и детерминированные модели. По целому ряду причин считается, что детерминированные модели, основанные на физической сущности явления, имеют преимущества. Поэтому в данной работе предпринята попытка экспериментального уточнения известных к настоящему времени математических моделей, базирующихся на физико-химической сущности процессов коррозии.

Признанное в настоящее время классическим решение, основанное на упрощении математического аппарата и схематизации физико-химических процессов коррозии бетона, было получено в 60-70-х гг. ХХв. проф. А.Ф. Полаком методами математического моделирования. Это формула для расчета глубины коррозии L, которая имеет вид общепринятого в области долговечности железобетона «закона корня квадратного от времени»:

L = VF-7 или L = А2 -t"2. (1)

Необходимо отметить, что в эти же годы целым рядом ученых были предложены аналогичные выражения, но с менее строгим физико-химическим обоснованием (В.М. Москвин, А.И. Минас, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев и другие, несколько позже - S. Prudil, Р. Schiessel и др.). Формула (1) лишена математической «нагрузки» в виде интегралов и дифференциалов и поэтому весьма удобна для выполнения инженерных расчетов при условии, что известно значение параметра к - константы скорости коррозии бетона (см2/год). Упрощения математического аппарата, принятые исследователями при выводе уравнения (1), были вынужденными, поскольку дифференциальные уравнения второго порядка в частных производных, описывающие процесс коррозии бетона, не имеют аналитического решения, т.е. лаконичная инженерная формула отсутствует. Численные же методы решения приводили к громоздким формулам, которые нельзя было помещать в нормативные документы (в том числе СНиП).

В конце 20 - начале 21 в. с развитием вычислительной техники появились решения не решаемых ранее уравнений математической физики, описывающих процесс коррозии (Б.В. Гусев, A.C. Файвусович, В.Ф. Степанова, Н.К. Розенталь). Но эти формулы по-прежнему были далеки от стиля и лаконизма инженерных формул.

Лишь в 2007г. использование современных численных методов, реализованных в прикладной программе символьной (аналитической) математики Maple 9.5, позволило получить А.Р. Анварову простое решение в виде выражения (2). Но при этом оказалось, что показатель степени п при корне равен п ~ 3, а не п = 2 (точнее п - 2,94) - см. формулу (3).

L = An-t'\ (2)

L = A3-t"3. (3)

Необходимо заметить, что при этом характер агрессивной среды не рассматривался (газ, жидкость), а целью решения было лишь получение

общего вида расчетной зависимости L(t), т.е. «закон корня квадратного» от времени трансформировался в «закон корня кубического».

Для подтверждения, опровержения или оптимизации расчётных моделей (1), (2) и (3) необходимо наличие серии экспериментальных точек. Однако, в связи с техническими сложностями и большой длительностью проведения экспериментов, большинство исследователей получали зависимость L=L(t) лишь по одной экспериментальной точке (глубине коррозии от времени) или, в редком случае - по двум точкам, полученным в результате обследования одних и тех же железобетонных конструкций через какой-то интервал времени, а для дальнейших расчётов всегда принималась функция вида (1).

Единственными из известных нам экспериментальных данных по нескольким срокам испытаний на образцах в естественных условиях (при воздействии углекислого газа воздуха) являются данные JI.A. Вандаловской, из этих данных следует, что показатель степени п при корне может принимать значения п=2,05...3,05 для бетонов с различным В/Ц. Исследователи Т. Isida и К. Maekawa приводят экспериментальные данные по глубине нейтрализации бетона с различным водоцементным отношением при высокой (10%-ной) концентрации углекислого газа, из которых следует, что значение п в выражении (2) изменяется в пределах п=1,94...2,65. В целом анализ этих немногочисленных экспериментальных данных показал, что возможные значения показателя степени п в выражении (2) могут изменяться от 1,48 до 3,05. Необходимо отметить, что проф. А.И. Минас (1974г.) приводит формулу, идентичную выражению (2), отмечая, что значение показателя степени п «...может быть равно, больше или меньше 1». Аналогичный вывод следует также из работ проф. Ш.М. Рахимбаева и Н.М. Авершиной (1995г.) - рис. 1.

Рис. 1. Разновидности кинетики

коррозии цементного камня (по Ш.М. Рахимбаеву и A.M. Авершиной)

1 - коррозия с самоускорением;

2 - коррозия с падающим во времени коэффициентом диффузии;

3 - процесс с постоянным во времени коэффициентом диффузии;

4 - процесс с постоянной скоростью;

5 - процесс с полным торможением.

В связи с существующей неопределенностью, целью исследований являлось также проверка того, насколько функция вида (2) адекватно (т.е. статистически надежно) отражает процесс карбонизации бетона, критерием адекватности модели служила статистическая достоверность определения параметров формулы (2): показателя степени п и интегрального параметра Л, имеющего смысл константы скорости коррозии, отражающей свойства бетона и внешней среды.

Во второй главе приведена характеристика сырьевых материалов, и изложены методики физико-механических и физико-химических исследований образцов.

Ускоренные испытания проведены по методике ГОСТ Р 52804-2007 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний» на модифицированной установке с учётом рекомендаций, приведённых в европейском нормативе EN 13295:2004 «Products and systems for the protection and repair of concrete structures-Test methods-Determination of resistance to carbonation = Продукты и системы защиты и ремонта бетонных конструкций. Методы испытания. Определение стойкости к карбонизации». В качестве прототипа использовалась установка, разработанная Н.К. Розентапем и П.В. Язевым. Для контроля концентрации углекислого газа применялся автоматический газоанализатор марки ОКА-Т-СОг- Общий вид

б)

Рис. 2. Установка для определения кинетики карбонизации бетона

а - схема установки, разработанной Н.К. Розентапем и П.В. Язевым; б -модифицированная установка; 1 - герметичная камера; 2 - баллон с СОг; 3 - редуктор; 4 - гибкий рукав; 5 - химический газоанализатор; 6 - вентилятор; 7 - образцы; 8 - чаша с насыщенным раствором поваренной соли; 9 - стеллаж; 10 - И-образная трубка; 11 -пульт управления автоматическим газоанализатором ОКА-Т-СОг; 12 - датчик автоматического газоанализатора, установленный внутри камеры; 13 - система тихоходных вентиляторов; 14 - решетка для установки образцов.

Условия эксперимента: образцы размером 40x40x160мм, относительная влажность (75±3)%, температура среды (20±5)°С, концентрация углекислого газа — (5±0,5)%. Через определенные промежутки времени проводился скол по сечению образца с шагом 15...20мм с обработкой его раствором фенолфталеина. Поскольку такой параметр, как «глубина карбонизации» Ь имеет чрезвычайно большой разброс (по данным С.Н. Алексеева и Н.К. Розенталя среднеквадратическое отклонение в некоторых случаях может совпадать с самим значением глубины карбонизации Ь), определение глубины карбонизации Ь осуществлялось по схеме, приведенной на рис.3, а именно: значение Ь в каждом сечении определялась по макроснимку и рассчитывалась как среднее значение по результатам 10 измерений с учётом коэффициента Стьюдента 0,95 в программе 81аизиса V 6.0.

Тонкие методы анализа состава новообразований в карбонизированном слое проведены по стандартным методикам: фазовый состав определен на рентгеновском дифрактометре марки ДРОН-7 в «Институте проблем сверхпластичности металлов» Уфимского научного центра РАН; дифференциально-термический анализ выполнен на дериватограф марки 0-1500Б в НИТИ «Гербицидов и регуляторов роста растений» АН Респ. Башкортостан; химический анализ проведен комплексонометрическим методом и методом рН-метрии в лабораториях ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»; электронно-микроскопический и микрорентгеноспектральный анализ выполнен с помощью растрового электронного микроскопа 1ео1-Д8М 6460 ЬУ в ГОУ ВПО «Южно-уральский государственный университет».

Натурные обследования проведены в соответствии с СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

В третьей главе приводится описание полученных результатов исследований.

Результаты экспериментов по кинетике карбонизации приведены на рис.4 и 5, а полученные в ускоренных испытаниях значения Ауяп представлены в табл.1. Оценка полученных математических моделей осуществлялось с помощью коэффициента сходимости Я2 (коэффициента детерминации).

Из данных рис.4 получена зависимость показателя степени п от водоцементного отношения в виде показательной функции

- = с-с1в'и (4)

п '

где с = 0,29 и с/ = 2,35 - эмпирические коэффициенты.

Переход от ускоренных испытаний к естественным условиям (при концентрации углекислого газа, равной 0,03%) осуществлен по формуле

Рис. 3. Определение глубины нейтрализации бетона на фотоснимке

А*Ч-л/Со.оз*/С>, (5)

где А„ - коэффициент для естественных условий эксплуатации; Ау - эмпирический коэффициент, полученный при ускоренных испытаниях (табл.1); Со,оз% - концентрация СОг в естественных условиях эксплуатации, %; Су - концентрация СО2 при ускоренных испытаниях (5%).

Глубина карбонизации, мм

О Ю 20 30 40 50 60 70 80 Рис. 4. Скорость карбонизации образцов из мелкозернистого бетона состава 1:3 с разным водоцементным отношением

Я2 - коэффициент сходимости (коэффициент детерминации)

20 0 - Глубина карбонизации, мм

' А/п '

Время, сут.

90 100 110

Рис. 5. Скорость карбонизации образцов из самоуплотняющихся растворных смесей (особоплотный бетон) и цементного камня

Таблица 1

Водоцементное отношение В/Ц Марка по водонепроницаемости IV Коэффициент Ау, см/год"" Коэффициент Ап, см/год'" Показатель степени п в формуле (2)

0,70 < 2 4,03 0,29 1,89

0,65 2 3,03 0,25 2,00

■ 0,60 < 4 2,58 0,20 2,08

0,55 4 1,66 0,16 2,22

0,50 6 0,81 0,11 2,27

0,45 8 0,41 0,07 2,33

Анализ полученных данных (см. рис. 4 и 5) свидетельствует о том, что глубина карбонизации бетона определяется плотностью образцов, причём образцы из мелкозернистого бетона дают чётко выраженную зависимость степени карбонизации от их плотности (л = 1,89...2,33).

Данные для образцов из цементного камня также соответствуют этой общей зависимости, а некоторое расхождение результатов расчета значений п с выражением (4) может быть объяснено погрешностями в определении глубины карбонизации в начальной фазе эксперимента (0-10 сут.), в более поздние сроки общая закономерность соблюдается.

Образцы из самоуплотняющихся составов «ЦМИД-3», «Макфлоу» и «ЕМАСО®Ыапосге1е 114», представляющие собой особоплотный бетон с и более, практически не карбонизируются (п—>оо). Эффект резкого замедления диффузии СО^ в особоплотных бетонах был обнаружен Н.К. Розенталем, из работ которого следует, что в данном случае образуются «.. .некарбонизирующиеся бетоны». Объяснение этого эффекта следует также из классических представлений о массопереносе в капиллярно-пористых телах, развитых в работах З.М. Товбиной, А.Ф. Полака, В.В. Яковлева, В.М. Кравцова и Ф.М. Иванова, согласно которым диффузия вещества вглубь бетона замедляется по сравнению с диффузией в модельном цилиндрическом капилляре с условной площадью сечения Б = 1 за счёт трех основных факторов:

1) механической блокировки потока диффундирующего вещества твердой (условно непроницаемой) фазой кристаллогидратов цементного камня и заполнителя (Е < 1);

2) уменьшения эффективного сечения капилляров за счёт наличия пристенного слоя воды, всегда присутствующего на поверхности пор в гигроскопичном цементном бетоне;

3) извилистости капилляров.

В особоплотных бетонах имеет место Б « 1, а пристенный слой по-видимому «смыкается», образуя сплошные пробки поровой жидкости, оказывающие (за счет высокой вязкости) существенно большее сопротивление диффузии, чем в случае свободной диффузии в объеме жидкости. Можно полагать, что основной причиной практически полного торможения проникания углекислого газа в особоплотном бетоне является смена механизма массопереноса, т.е. переход от диффузии в газовой фазе к диффузии в жидкой фазе. В этих условиях по Н.К. Розенталю на небольшой

глубине от внешней поверхности бетона устанавливается равновесие -«стоячий фронт» - за счет равенства потоков диффундирующих веществ: направленного вглубь бетона потока агрессивного вещества (углекислоты, образовавшейся за счёт растворенного в поровой жидкости СО2) и встречного потока растворимых компонентов цементного камня (представленных, в основном, гидроксидом кальция), т.е. по А.Ф. Полаку:

(6)

где /л - стехиометрический коэффициент.

Однако, получение некарбонизирующегося бетона нельзя объяснить одним только увеличением сопротивления диффузии: определённую роль может играть способность цементного камня вступать в химическое взаимодействие с углекислотой (так называемая «реакционная способность бетона» т0). С целью определения влияния параметра т0 на кинетику процесса были проведены исследования на образцах, изготовленных из состава БЖА МопоЮр 612. Особенностью данного состава является отсутствие свободной извести СаО, связанной специально введенной кремнеземистой добавкой. В результате исследований установлено, что особоплотный бетон из состава 81КА МошЛор 612 (марка по водонепроницаемости Ж10) карбонизируется с той же скоростью, что и обычный бетон (1У4) на рядовом цементе без добавок, связывающих известь (рис. 5 и 6). То есть, если диффундирующий поток q¡ мал по величине, то равновесие (6) нарушается (с}2 > иЦ]) и углекислота продолжает диффундировать вглубь бетона. Эту особенность необходимо учитывать при определении значений параметров первичной защиты железобетона -толщины и плотности защитного слоя бетона.

V II : Щ

1

2 сут. 5 сут. 40 сут. 60 сут. 80 сут. 90 сут.

Рис. 6. Характерные сколы образцов из в1КА Мопо(ор 612 через разные сроки экспозиции

В целом из данных, ускоренных испытаний, следует, что:

1) показатель степени п в выражении (2) при воздействии углекислого газа является величиной не постоянной и меняется в зависимости от плотности образца;

2) это связано с тем, что в особоплотных бетонах помимо уменьшения общей и дифференциальной пористости по-видимому происходит смена механизма массопереноса агрессивного вещества, а именно: переход от «газовой коррозии» - для бетонов с маркой по водонепроницаемости

Ж2...1У6, к «коррозии в жидких средах» (при IV > IV10) за счёт кольматации пор влагой, выделяющейся в ходе реакции нейтрализации бетона углекислым газом; 3) характер кривых, представленных на рис.4 и рис.5, соответствует характеру кривых 2, 3 и 5 на рис. 1.

Физико-химические исследования проведены с целью изучения вопроса, не приводит ли очень большое увеличение концентрации С02 в ускоренных испытаниях (в 5% : 0,03% = 167 раз) к искажению результатов из-за смены механизма коррозии за счет глубокой карбонизации цементного камня (до рН<8).

С этой целью был подвергнут анализу карбонизированный образец на рядовом среднеалюминатном цементе ЗАО «Катавский цемент» (г. Катав-Ивановск) (рис. 7).

При петрографическом анализе сколов тестируемого образца из мелкозернистого бетона состава 1:3 В/Ц=0,65 было зафиксировано четыре слоя, четко различаемых по цвету: внешний карбонизированный слой 1 толщиной 5-6 мм светло-серого цвета, внутренний карбонизированный слой 2 (5 мм) серого цвета, переходной слой 3 (5 мм) темно-серого цвета и внутренний слой 4 непораженной зоны серо-голубого цвета.

При комплексном анализе состава и структуры этих слоев было установлено:

1)по данным дифференциально-термического анализа во всех четырех пробах установлено наличие кальцита (эндотермический эффект при температуре 850...895°С), при этом в наружных слоях 1, 2 и 3 данный пик просматривается значительно более четко по сравнению с некарбонизированным слоем.

40

Спой 1 Слой 2 СпойЗ Слой 4

Рис.8. Карбонизированный образец из мелкозернистого бетона для послойного анализа 2) по данным рентгенофазового

14

1210

СаС03, % 12,27

О 5 10 15 20 Глубина отбора пробы, мм

Рис.9. Распределение СаСОз, по сечению образца

(глубина нейтрализации 15 мм) анализа во внешнем слое (слой

1)

обнаружено присутствие в значительном количестве кальцита (СаСОз), фиксируемого на рентгенограммах по дифракционным пикам с <1 = 3,8314; 3,0287; 2,2779; 2,1037; 1,9090; 1,8720А и ватерита (ц*СаС03) (1 = 4,2461; 3,5670; 3,2798; 2,7253... 1,5403А; во внутреннем карбонизированном слое (слой 2) обнаружены более интенсивные пики кальцита. В переходном слое (слой 3) и, особенно, во внутреннем некарбонизированном слое (слой 4) отражения портландита (Са(ОН)2) становятся более интенсивными (<1=4,89; 3,11; 2,63; 2,45... 1,02А). Во внутреннем некарбонизированном слое зафиксировано также присутствие арагонита.

3)по данным химического анализа установлено повышение рН водных вытяжек в следующей последовательности: наружный карбонизированный (слой 1) —> внутренний карбонизированный (слой 2) -» переходный (слой 3) -+ некарбонизированный (слой 4) как 7,5 -> 8,0 ->■ 8,8 ->• 12,5, соответственно.

4) результаты электронно-микроскопического и микрорентгенос-пектрального анализов (рис.10) в делом подтвердили данные, полученные другими методами анализа.

Рис. 10. Результаты электронно-микроскопического и микрорентгеноспектрального анализов

а - наружный карбонизированный (слой 1); б - внутренний карбонизированный (слой 2); в - переходный (слой 3); г - некарбонизированный (слой 4).

Таким образом, анализ результатов проведенных физико-химических исследований позволяет сделать вывод о том, что значительное увеличение концентрации СОг, принятое в ускоренных испытаниях, не изменяет существенно механизм процесса карбонизации бетона, поскольку глубокая карбонизация (до рН=7,5) имеет место лишь в поверхностном слое.

В четвертой главе приводится сопоставление полученных экспериментальных данных с результатами обследования технического состояния бетонных и железобетонных конструкций, проведенных на большом числе объектов с разным режимом эксплуатации.

14 12 10 8 6 4 2

Марка по водонепроницаемости

соответствующая данному В/Ц (по данным С.А. Подмазовой) О, □- по данным натурных обследований; •, по данным ускоренных лабораторных исследований.

Рис. 11. Зависимость коэффициента А„ от плотности бетона:

1 - наши экспериментальные данные для влажного (или мокрого) режимов эксплуатации;

2 - наши экспериментальные данные для нормального режима эксплуатации;

3,4 - данные Е.В. Луцык, полученные по результатам обследования большого числа объектов;

5,6- данные А.Р. Анварова, полученные по результатам численного анализа.

На рис. 11 показаны данные Луцык Е.В. для А2, полученные путем обработки большого массива результатов обследования (по одной точке Ьобы-* *овсл.) по формуле Ь = А2--Л и данные А.Р. Анварова для Аз, полученные путем обработки этого же массива по формулеЬ = А3-\Ц.

Как видно, результаты проведенных ускоренных исследований Ау, приведенные к обычной концентрации А„ по формуле (5), удовлетворительно согласуются с результатами обследования конструкций.

Таким образом, прогноз глубины карбонизации бетона может быть осуществлен по формулам (6), (7) и (8)

£ = (6) А „=0.90-В/Ц ~ 0,34; (7)

А„=2,16-В/Ц~ 0,65, (8)

где значение А„ для влажного или мокрого режимов эксплуатации определяется по формуле (7), а для нормального режима эксплуатации - по формуле (8).

Численные значения коэффициента А„ приведены в табл.2.

Таблица 2

Значения показателя степени п и коэффициента А„ (смтод"") в зависимости от плотности

Водоцементное Марка по Показатель Значение А„

отношение водонепроницаемости степени п Нормальный Влажный

В/Ц IV расч. по режим или мокрый

формуле эксплуатации режим

(4) эксплуатации

0,70 < 2 1,90 0,86 0,29

0,65 2 1,98 0,75 0,25

0,60 < 4 2,07 0,65 0,20

0,55 4 2,16 0,54 0,16

0,50 J 6 2,25 0,43 0,11

0,45 8 2,35 0,32 0,07

0,40 10 2,45 0,21 0,02

В пятой главе представлены рекомендации по проектированию железобетона с расчётной долговечностью при агрессивности воздействия углекислого газа воздуха, основанные на экспериментально определённых значениях параметра процесса А„ и показателя степени п. В результате расчетов по формулам (6) - (8) с учетом данных табл. 2 установлено, что на стадии проектирования железобетонных конструкций достижение нормативного срока эксплуатации в условиях воздействия углекислого газа может быть обеспечено только средствам первичной защиты - назначением толщины защитного слоя а„ а также необходимой марки бетона по водонепроницаемости Ж (рис. 12).

В строительной отрасли в настоящее время имеются все технические и технологические возможности для достижения требуемой марки бетона по водонепроницаемости и контроля толщины защитного слоя при изготовлении железобетонных конструкций.

а) юо

Т, год

14

■ I Г 1210

Водоцементное отношение

Марка бетона по водонепроницаемости V/,

соответствующая данному В/Ц (по данным С.А. Подмазовой) (....)-для расчетной зависимости вида I = ;(...........)- Ь = Л3У7;

{—)-Ь = Ап%Д

Рис. 12. Зависимость срока эксплуатации конструкции (Т) от марки бетона по

водонепроницаемости (\У) в разных условиях эксплуатации (согласно СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»):

а - при влажном или мокром режиме (относительная влажность воздуха > 60%); б - при нормальном режиме (относительная влажность воздуха < 60%)

Шестая глава посвящена данным о внедрении результатов исследований и их экономической эффективности.

Результаты исследований были применены для оценки технического состояния конструкций, прогнозе их долговечности и разработке способов ремонта повреждённых конструкций на 12 объектах МУП «Уфаводоканал» и ООО «Газпром трансгаз Уфа», а также в проектах двух новых сооружений в Республике Башкортостан: ёмкостного сооружения для длительного (условно бессрочного) хранения твердых осадков сточных вод емкостью 83 тыс. м3 и резервуара чистой воды емкостью 8 тыс. м3. По материалам исследований

подготовлены «Рекомендации по назначению параметров первичной защиты железобетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха при новом строительстве и ремонте».

Экономический эффект от внедрения результатов исследований заключается в продлении срока службы бетонных и железобетонных конструкций до расчетных (нормативных) значений как при строительстве новых объектов, так и при ремонте и реконструкции эксплуатирующийся объектов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Проведены ускоренные исследования кинетики карбонизации бетона по методике ГОСТ Р 52804-2007 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний» на модифицированной установке, в результате которых получены экспериментальные данные для бетонов разной плотности в объеме, достаточном для построения статистически обоснованных математических моделей карбонизации бетона.

2 Установлено, что кинетика карбонизации бетона с наибольшей достоверностью описывается степенной функцией вида Ь=Ап (где Ь -глубина карбонизации, А„ - коэффициент), которая может быть использована для инженерных расчетов при любом проектном сроке эксплуатации, не привязываясь к установленному в ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» одному конкретному значению Тн=50лет.

3 Установлено, что показатель степени п в зависимости Ь=Цг) является величиной не постоянной и зависит главным образом от плотности бетона: в пористом бетоне с маркой по водонепроницаемости \У2...\У4 значение п изменяется от 1,90 до 2,16; для плотных бетонов с 1У6... У/8 получено п = 2,25...2,45; в особоплотных бетонах с 1У12...\¥16 имеется практически полное торможение процесса: значение показателя степени и изменяется от и > 10 до п —► оо.

4 Уточнены кинетические особенности процесса карбонизации особоплотных бетонов, в которых замедление и даже стабилизация фронта карбонизации обусловлена сменой механизма массопереноса - от диффузии С02 в газовой среде до диффузии углекислоты в жидкой фазе -поровой жидкости.

5 На основе полученных экспериментальных значений коэффициентов математической модели карбонизации бетона определены требуемые значения параметров первичной защиты железобетона, обеспечивающие получение конструкций с проектной долговечностью при различных условиях эксплуатации без применения средств вторичной защиты.

6 Разработанные методы обеспечения долговечности железобетона реализованы при восстановлении поврежденных конструкций на 12 объектах МУП «Уфаводоканал» и ООО «Газпром трансгаз Уфа», в проектах двух новых емкостных сооружений, при разработке

«Рекомендаций по назначению параметров первичной защиты железобетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха при новом строительстве и ремонте», а также в методических материалах курса «Повышение долговечности строительных конструкций зданий и сооружений», читаемого в ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» для студентов строительных специальностей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

научных трудах, из них №№8,9 и 12 опубликованы в журналах, включённых

в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий в соответствии с

требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Латыпов, В.М. О проектировании антикоррозионной защиты железобетонных конструкций систем водоотведения / В.М. Латыпов, P.P. Ахмадуллин, П.А. Федоров и др. // Проблемы строительного комплекса России: мат-лы XI Межд. научной-техн. конф.: - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - С. 3-4.

2. Анваров, А.Р. Параметры первичной защиты, обеспечивающие долговечность железобетона в естественных условиях эксплуатации / А.Р. Анваров, В.Г. Архипов, П.А. Федоров // Проблемы строительного комплекса России: материалы XI Межд. научно-техн. конф.: - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008.-С. 40.

3. Латыпов, В.М. О возможности проведения ускоренных испытаний при исследовании карбонизации бетона / В.М. Латыпов, П.А.Федоров // Проблемы строительного комплекса России: материалы XIII Межд. научно-техн. конф.: - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - С. 50-51.

4. Федоров, П.А. Защитные покрытия для бетонных и железобетонных конструкций, подверженных карбонизации / П.А. Федоров // Проблемы строительного комплекса России: материалы XIII Межд. научно-техн. конф.:- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - С. 48-49.

5. Анваров, А.Р. Современные математические модели оценки скорости коррозии бетона / А.Р. Анваров, В.М. Латыпов, Т.В. Латыпова, П.А. Федоров // Материалы 59-й научно-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: — Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - С. 19-21.

6. Федоров, П.А. Рациональные методы восстановления несущей способности ж/б площадки подстанции 35/6 кВт «Нижегородка» в г.Уфе / Федоров П.А. // Материалы 59-й научно-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - С. 62.

7. Федоров, П.А. О ремонте мостовых железобетонных конструкций / П.А. Федоров // Материалы 59-й научно-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - С.82.

8. Латыпов, В.М. Восстановление бетона и железобетона после деструктивного воздействия серосодержащих соединений / В.М.

Латыпов, Т.В. Латыпова, П.А. Федоров и др. // Строительные материалы.-2009.- №3. - С.58-59 9. Федоров, П.А. О математической зависимости, описывающей процесс нейтрализации бетона / П.А. Фёдоров, Б.Р. Анваров, Т.В. Латыпова, А.Р. Анваров, В.М. Латыпов // Вестник Южно-уральского государственного университета.- 2010.-№15- С.13-15 Ю.Кривцов, С.И. Обеспечение эксплуатационной надёжности железобетонных конструкций пожарных резервуаров на КС «Москово» Дюртюлинского ЛПУМГ/ С.И. Кривцов, Т.В.Латыпова, ПА.Федоров, Б.Р. Анваров // Проблемы строительного комплекса России: материалы XIV Межд. научно-техн. конф.: - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010. -С. 82-83.

П.Федоров, П.А. Карбонизация бетона. По какой формуле рассчитывать глубину коррозии? / П.А. Федоров, Б.Р. Анваров, Т.В. Латыпова, А.Р. Анваров, В.М. Латыпов // Межд. аналитическое обозрение АЛИТинформ «Бетон. Цемент. Сухие смеси».- 2010 - №4-5 (16) - С.54-60 12.Луцык, Е.В. Применение наноматериалов на цементной основе при ремонте железобетона / Е.В. Луцык, П.А. Федоров, А.Н. Аврешок и др. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2010. - №2 - С.20-26

Подписано в печать 25.11.10. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16 Гарнитура «Times». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 211. Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ВОЗДУХА.

1.1 Карбонизация бетона и коррозия, стальной арматуры.

1.1.1 Агрессивность воздействия кислых газов на бетон и арматуру.

1.1.2 Карбонизация бетона.

1.1.3 Обзор исследований влияния состава бетона на скорость карбонизации бетона.

1.1.4 Обзор исследований влияния условий эксплуатации на процесс карбонизации бетона.

1.2 Условия депассивации стальной арматуры.

1.3 Обзор нормативно-технических документов по защите железобетона.

1.4 Аналитические методы оценки долговечности железобетона.

1.5 Методы проведения испытаний на карбонизацию бетона.

1.6> Постановка задачи исследований.^.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ.

2:1 Характеристика сырьевых материалов.

2.1.1 Вяжущее вещество.

2.1.2 Мелкий заполнитель.

2.1.1. Сухие самоуплотняющиеся растворные смеси.

2.2: Методики физико-механических исследований.

2.2.1. Исследование карбонизации бетона ускоренным методом.

2.2.2. Плотность.

2.3: Методики!физико-химических исследований.

2.3.1. Дифференциально-термический анализ.

2.3.2. Рентгенофазовый анализ.

2.3.3. Химический анализ.

2.3.4. Электронно-микроскопический и микрорентгеноспектральный анализы.

2.4. Методика оценки технического состояния бетона- и железобетона.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЗИКО

ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Результаты физико-механических исследований.

3.1.1 Исследование карбонизации бетона ускоренным методом.

3.1.2 Плотность.

3.2 Результаты физико-химических исследований.

3.2.1 Дифференциально-термический анализ.

3.2.2 Рентгенофазовый анализ.

3.2.3 Химический анализ.

3.2.4 Электронно-микроскопический и микрорентгеноспектральный анализы.

3.3 Выводы.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ПАРАМЕТРОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КАРБОНИЗАЦИИ БЕТОНА.

4;1 Результаты обследования технического состояния бетонных и железобетонных'конструкций.

4.2 Определение параметров математической модели.

4:3 Выводы.

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ

НОРМАТИВНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ УГЛЕКИСЛОГО?ГАЗА ВОЗДУХА.

5:1' Проектирование новых конструкций.

5.2 Эксплуатируемые конструкции.

5.3 Выводы.

ГЛАВА 6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

Карбонизация бетона является наиболее распространённой причиной резкого снижения эксплуатационной надёжности железобетонных конструкций со сроком службы более 20.30 лет из-за растрескивания (или даже отслоения) защитного слоя бетона вследствие начавшейся коррозии арматуры. В отдельных случаях коррозионные повреждения железобетонных конструкций наблюдаются уже в первые годы эксплуатации. Это происходит по трём основным причинам: низкого качества бетона (его высокой пористости); малой толщины защитного слоя; высокой* концентрации углекислого газа (в подвальных помещениях, резервуарах, технологических установках с выделением С02).

Для того, чтобы рассчитать долговечность конструкции в условиях воздействия углекислого газа воздуха, необходима расчётная модель (т.е. формула), однако в действующем СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» и. в других документах по защите железобетона такая формула отсутствует, как отсутствует и нормативный срок службы конструкций. В новом ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» приводится- два взаимосвязанных параметра: нормативный срок службы конструкций (50 лет) и допускаемая глубина повреждения бетона в среде разной степени агрессивности. Однако, формула для расчёта глубины карбонизации бетона в этом нормативном документе также отсутствует. Это вызвано в первую очередь тем, что до настоящего времени нет единого мнения о формуле, по которой можно рассчитывать глубину карбонизации бетона. Другой причиной является трудность надёжного прогнозирования двух основных параметров эксплуатационной среды - концентрации углекислого газа и температурно-влажностного режима.

В конце XX - начале XXI вв., с развитием вычислительной техники, появились решения ранее не решаемых уравнений математической физики, описывающих процесс коррозии. Однако, эти формулы по-прежнему были далеки от стиля и лаконизма инженерных формул.

С середины 60-х до начала 90-х гг. XX в. в России проводились исследования карбонизации бетона на натурных образцах и в лабораторных условиях, которые позволили выявить скорость нейтрализации бетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха. В современной России исследования в данной области осуществляются по двум-методам: методу математического моделирования, основанный на физико-химической сущности коррозии, при этом до настоящего времени параметры математической модели, в недостаточной степени обоснованы лабораторными исследованиями (практически отсутствуют экспериментальные данные для нескольких сроков испытаний), и метод натурного обследования конструкций, имеющих длительные сроки эксплуатации, также заключающийся в проведении единичных замеров глубины карбонизации'(т.е. также отсутствуют данные для нескольких сроков испытаний).

Таким образом, расчётно-экспериментальное обоснование методов* обеспечения нормативной долговечности железобетона при> применении первичных средств защиты на этапах проектирования, и изготовления, а также оценки остаточного ресурса на этапе выполнения ремонтно-восстановительных работ является актуальной задачей исследований. Решению, которой посвящена данная работа.

Автор выражает благодарность коллективу ССП УГНТУ ХНИЛ «Уфим ский городской центр СТРОИТЕХЭКСПЕРТИЗА» за помощь в выполнении обследовательских работ. Работа выполнена при научных консультациях канд. техн. наук, доцента Латыповой Татьяны Владимировны и канд-. техн. наук Анварова Аскара Рамильевича.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Проведены ускоренные исследования кинетики карбонизации бетона по методике ГОСТ Р 52804-2007 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний» на модифицированной установке, в результате которых получены экспериментальные данные для бетонов разной плотности в объеме, достаточном для построения статистически обоснованных математических моделей карбонизации бетона.

2 Установлено, что кинетика карбонизации бетона с наибольшей достоверностью описывается степенной функцией вида Ь=Апх11/п (где Ь - глубина карбонизации, Ап - коэффициент), которая может быть использована для инженерных расчетов при любом проектном сроке эксплуатации, не привязываясь к установленному в ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» одному конкретному значению Тн=50лет.

3 Установлено, что показатель степени п в зависимости Ь-Ь(г) является величиной не постоянной и зависит главным образом от плотности бетона: в пористом бетоне с маркой по водонепроницаемости Ж2.1¥4 значение п изменяется от 1,90 до 2,16; для плотных бетонов с Ж6.Ж8 получено п -2,25.2,45; в особоплотных бетонах с ¡¥12.¡¥16 имеется практически полное торможение процесса: значение показателя степени п изменяется от п > 10 до п —> оо.

4 Уточнены кинетические особенности процесса карбонизации особоплотных бетонов, в которых замедление и даже стабилизация фронта карбонизации обусловлена сменой механизма массопереноса - от диффузии С02 в газовой среде до диффузии углекислоты в жидкой фазе - поровой жидкости.

5 На основе полученных экспериментальных значений коэффициентов математической модели карбонизации бетона определены требуемые значения параметров первичной защиты железобетона, обеспечивающие получение конструкций с проектной долговечностью при различных условиях эксплуатации без применения средств вторичной защиты.

6 Разработанные методы обеспечения долговечности железобетона реализованы при восстановлении поврежденных конструкций на 12 объектах МУП «Уфаводоканал» и ООО «Газпром трансгаз Уфа», в проектах двух новых емкостных сооружений, при разработке «Рекомендаций по назначению параметров первичной защиты железобетона в условиях воздействия углекислого газа воздуха при новом строительстве и ремонте», а также в методических материалах курса «Повышение долговечности строительных конструкций зданий и сооружений», читаемого в ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» для студентов строительных специальностей.

1. Авершина, Н.М. Закономерности кинетики коррозии и стойкость бетона с активным заполнителем: автореф. дисс. . канд. техн. наук. - Воронеж, ВГА-СА, 1995.-23с.

2. Агаджанов, В.И. Экономика повышения долговечности и коррозионной стойкости строительных конструкций / В.И. Агаджанов. — М.: Стройиздат, 1976. -112 с.

3. Акользин, А.П. Противокоррозионная защита стали пленкообразователями / А.П. Акользин. М.: Металлургия, 1989. — 192с.

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

5. Алексеев, С.Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне / С.Н. Алексеев. М.: Изд-во литературы по строительству, 1968. - 230 с.

6. Алексеев, С.Н. О коррозии высокопрочной напрягаемой арматуры / С.Н. Алексеев // Бетон и железобетон. 1967. - №3 - С. 17-21.

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

8. Алексеев, С.Н. Особенности коррозионного поведения арматурных сталей / С.Н. Алексеев, Г.М. Красовская // Бетон и железобетон. 1978 - №9 - С. 1415.

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

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

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

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

13. Алексеев, С.Н. Кинетика карбонизации бетона / С.Н. Алексеев, Н.К. Розенталь // Бетон и железобетон. 1969. - №4 - С.22-24

14. Анваров, А.Р. Разработка методов обеспечения долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха: автореф. дисс. . канд. техн. наук. Уфа, УГНТУ, 2007.-22 с.

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

16. A.c. 388227 GO In 33/38. Установка для определения кинетики карбонизации бетона / Н.К. Розенталь, П.В. Язев (НИИ Бетона и Железобетона).-№ 1752120/29-33; Заявлено 25.11.1972 // Изобретения (Заявки и патенты). -1973; №28 - с.297.

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

18. Ашмарин, И.П. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов / И.П. Ашмарин, H.H. Васильев, В.А. Амбросов JI.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1975. - 77с.

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

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

21. Бадовска, Г. Антикоррозионная защита зданий (пер. с польск.) / Г. Бадовска, В. Данилецкий, М. Мончинский. М.: Стройиздат, 1978. - 507с.

22. Бойкова, А.И. Микрорентгеноспектральный анализ в химии цемента/ А.И. Бойкова//Строительные материалы наука.-2007.-№9.-С.5-9

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

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

25. Васильев, А.И. Прогноз коррозии арматуры железобетонных мостовых конструкций при карбонизации защитного слоя / А.И. Васильев // Бетон и железобетон. 2001. - №3 - С. 16-20.

26. Волков, А.И. Большой химический справочник / А.И. Волков, И.М. Жарский. Мн.: Современная школа, 2005.- 608с.

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

28. Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. Т.11. М.: Недра, 1966.

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

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

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

32. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения = Industrial product dependability. General principles. Terms and definitions. Переизд. 2002 Введ. 01.07.1990. - M.: Изд-во стандартов, 1990. - 24 с. Группа ТОО

33. ГОСТ 310.1-76. Цементы. Методы испытаний. Общие положения = Cements. Test methods. General. Переизд. 2003 с изм. 1. - Взамен ГОСТ 310-60 в части общих положений; Введ. 01.01.78. - М.: Изд.-во стандартов, 2003. - 2с. Группа Ж19

34. ГОСТ 31384-2008. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии = Structural concrete protection against corrosion. General requirements; Введ. 01.03.2010. M.: Изд-во ФГУП «Стандартинформ», 2010. - 50c. Группа Ж39.

35. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний=Мог1аг5. Test methods. Переизд. 1992.- Взамен ГОСТ 5802-78; Введ. 01.07.1986.-М.: Изд-во стандартов. 1986. — 25с.: ил. Группа Ж19.

36. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний = Sand for construction work. Testing methods. Переизд. май. 2001 с изм.2. - Взамен ГОСТ 8735-75, ГОСТ 25589-83; Введ. 01.07.1989.-М.: Изд-во стандартов, 2001. - 25с.: ил. Группа Ж19.

37. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия = Sand for construction works. Spécifications. Переизд. 2009 с имз.1. - Взамен ГОСТ 8736-85 ГОСТ 26193-84; Введ. 01.07.1995. - М.: Изд-во ФГУП «Стандартинформ». 2006. - 11с. Группа Ж17.

38. Гузеев, E.A. Механоматематические методы прогноза долговечности железобетонных конструкций / Е.А. Гузеев // Бетон и железобетон. 1990. - №3 -с.17-18.

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

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

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

42. Гусев, Б.В. Построение математической модели процессов коррозии бетона / Б.В. Гусев, A.C. Файвусович // Строит. Материалы. 2008 №3 С. 38-41.

43. Гусев, Б.В. Математические модели процессов коррозии бетона / Б.В. Гусев, A.C. Файвусович, В.Ф. Степанова, Н.К. Розенталь -М.: ИИЦ "ТИМР", 1996.— 104с.

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

45. ЗАО «Катавский цемент» Электронный ресурс.: http://www.beton.ru/library/3009/elem225674

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

47. Иванов, Ф.М. Коррозия железобетонных конструкций транспортных сооружений / Ф.М. Иванов. М.: Транспорт, 1968. - 175 с.

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

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

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

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

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

53. Кескюола, Т.Э. Работоспособность сельскохозяйственных производственных зданий: дисс. .д-ра техн. наук. Тарту, Эстонская сельхозакадемия, 1986. -535с.

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

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

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

57. Красильников К.Г., Никитина JI.B., Скоблинская H.H. Физико-химия собственных деформаций цементного камня. М.: Стройиздат, 1980.-256 с.

58. Круглиский, H.H. Физико-химическая механика тампонажных растворов / H.H. Круглицкий, Вагнер Г.Р. др./Под ред. H.H. Круглицкого. Киев.: Изд-во «Наукова Думка», 1974. - 288 с.

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

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

61. Луцык Е.В. Разработка методов обеспечения долговечности железобетона при воздействии углекислого газа воздуха. Диссертация канд. техн. наук. -Уфа, УГНТУ, 2005. 125 с.

62. 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.

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

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

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

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

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

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

69. Москвин, В.М. Меры повышения долговечности сборных железобетонных конструкций промышленных зданий / В.М. Москвин, С.Н. Алексеев, Н.К. Ро-зенталь // Бетон и железобетон. 1972. — №3 — с.32-33.

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

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

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

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

74. Николаев, Н.И. Диффузия в мембранах/ Н.И. Николаев. М.: Химия, 1980. -232с.

75. Новгородский, В.И. Повышение долговечности животноводческих зданий / В.И. Новгородский // Бетон и железобетон. — 1976. — №7 — с. 11-13.

76. Новгородский, В.И. Усиление монолитного железобетонного перекрытия /

77. B.И. Новгородский, А.Д. Ли., В.Я. Шишкин, Л.А. Карпунин, Л.А. Внукова // Бетон и железобетон. 1996. - №3.

78. Оборудование. Сканирующие электронные микроскопы электронный ресурс. http:// www.rusnanonet.ru/equipment/?cat=sem

79. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Общее резюме. М.: Изд.-во Росгидромет, 2008 -29с.

80. Подмазова, С.А. Обеспечение качества бетона монолитных конструкций /

81. C.А. Подмазова // Строительные материалы. 2004. - №6 - С.8-9.

82. Полак, А.Ф. Определение срока защитного действия антикоррозионного покрытия / А.Ф. Полак, Т.В. Латыпова, A.A. Шаймухаметов, Э.З. Минибаев, В.М. Латыпов // Бетон и железобетон. 1990. №3.

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

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

85. Полак, А.Ф. Физико-химические основы коррозии железобетона /А.Ф. Полак. Уфа: Изд-во УНИ, 1982. - 76с.

86. Полак, А.Ф. Моделирование коррозии железобетона и прогнозирование его долговечности / А.Ф. Полак // В кн.: Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии. T.XL М.: Изд-во ВИНИТИ, 1986, с.136-180.

87. Полак, А.Ф. Расчет долговечности железобетонных конструкций / А.Ф. Полак. Уфа: Изд-во УНИ, 1983. - 116 с.

88. Попов, JI.H. Лабораторный контроль строительных материалов и изделий/ Л.Н. Попов. М.:Стройиздат, 1986. - 349с.

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

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

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

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

93. Пухонто, Л.М. Долговечность железобетонных конструкций инженерных сооружений: (силосов. Бункеров, резервуаров, водонапорных башен, подпорных стен) / Л.М. Пухонто. М.: Изд-во АСВ, 2004 -424 е. с ил.

94. Рабинович, В.А. Краткий химический справочник / В.А. Рабинович, З.Я. Ха-вин Л.: Химия, Ленингр. отд., 1978. - 392 с.

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

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

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

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

99. Рентгенофазовый анализ: метод, разраб для спец. практикума к курсу лекций «Практические аспекты рентгеновской дифрактометрии»/МГУ им. М.В. Ломоносова; каф. «Неорганической химии»; сост. Р.В.Шпанченко, М.Г. Розова.-М.: Изд-во МГУ, 1998-25с.

100. Рентгенофазовый анализ: методические указания по дисциплине «Физико-химические методы исследования»/ТГАСУ: сост. Л.Н. Пименова. -Томск: Изд-во ТГАСУ, 2005

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

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

103. Розенталь, Н.К. Коррозионная стойкость цементных бетонов низкой и особо низкой проницаемости / Н.К. Розенталь. М.: ФГУП ЦПП, 2006. - 520с.

104. Розенталь, Н.К. Методы и приборы для изучения кинетики карбонизации бетона / Н.К. Розенталь // Бетон и железобетон. 1972. - №11 - с.19-21.

105. Розенфельд, Л.М., Васильева Т.Д. Получение ячеистого бетона, стойкого к воздействию углекислого газа / Л.М. Розенфельд, Т .Д. Васильева // Бетон и железобетон. 1972. - №4 - с.6-8.

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

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

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

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

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

111. Саттерфилд, Ч. Массопередача в гетерогенном катализе (пер. с англ.) / Ч. Саттерфилд. М.: Химия,1976. - 240с.

112. Сафрончик, В.И. Защита строительных конструкций и технологического оборудования / В.И Сафрончик. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд., 1988.-255с.

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

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

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

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

117. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита здания. М.:ФГУП ЦПП, 2004.- 30с.

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

119. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 46с.

120. Совалов, И.Г. Бетонные и железобетонные работы / И.Г. Совалов., Я.Г. Мо-гилевский, В.И. Остромогольский — М.: Стройиздат, 1988.-336 с.

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

122. Справочник по производству сборных железобетонных изделий/Г.И. Берди-чевский, Васильев А.П.,. Иванов Ф.М и др.; Под ред. Михайлова К.В., Фоло-меева A.A. М.: Стройиздат, 1982. - 440 с.

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

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

125. Термография: Методические указания по дисциплине «Физико-химические методы исследования»/ТГАСУ; сост. Л.Н. Пименова.-Томск: Изд-во ТГАСУ, 2005.- 19 с.

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

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

128. Фарбер, В.М. Дифракционные методы анализа / В.М. Фарбер, A.A. Архан-гельская.-Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2004-107с.

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

130. Чернявский, B.JI. О сопротивляемости цементного бетона действию внешней среды / B.JI. Чернявский // Изв. вузов. Строительство. 1991. - №3.

131. Чернявский, B.JI. Об адаптации цементного бетона к действию внешней среды / B.JI. Чернявский // Бетон и железобетон. 1994. - № 5.

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

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

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

135. Шарипов, Э.Х. Стойкость бетона и железобетона в резервуарах для хранения нефти: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Уфа, УГНТУ, 2002.-20 с.

136. Шевяков, В.П. Защита от коррозии промышленных зданий и сооружений /

137. B.П. Шевяков, B.C. Жолудов. М.: ТОО «Редакция газеты «Архитектура», 1995.- 168 с.

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

139. Штарк Йохен, Вихт Бернд. Долговечность бетона / Пер. с нем. А. Тулагано-ва. Под. Ред. П. Кривенко. - Киев: Оранта, 2004. - 301с.

140. Хамада, М. Карбонизация бетона и коррозия арматурной стали (основной доклад) / М. Хамада // Пятый международный конгресс по химии цемента / Сокр. Пер. с англ. Под ред. О.П. Мчедлова-Петросяна и др. М.: Стройиздат -1973. - С.306-307

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

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

143. Яшаяев М.Н. Причины разрушения железобетонных плит покрытия литейных цехов металлургических предприятий/М.Н. Яшаяев, Т.Б. Рассыпнова, Б.А. Следников /Промышленное и гражданское строительство. 1986. - №121. C.34-35.

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

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

146. 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.

147. Siemes A., Vrouwenvelder A. Durability of Concrete/ZRILEM Seminar Durability of Concrete Structures Under Normal Outdoor Conditions, Hannover, 1984, p.p. 78-83.

148. Tuutti К/ Corrosion of steel in concrete.-Swedish Cement and Concrete Research Institute.-1982

149. 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.

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