Оценка поврежденности железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах

УДК 624.01/.04 

Е.И. ЗДИТОВЕЦ (магистрант), В.В. ВРУБЛЕВСКАЯ (магистрант)

Научный руководитель – к.т.н., доц. А.А. ВАСИЛЬЕВ 

ОЦЕНКА  ПОВРЕЖДЕННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ 

    Приведены результаты исследования поврежденности железобетонных элементов, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды сельскохозяйственных помещений. 

    В процессе эксплуатации элементы и конструкции зданий и сооружений подвергаются различным повреждениям.

    Повреждениями конструкций называют отклонения их состояния от первоначального, полученные в процессе эксплуатации: механические разрушения, искажение формы, изменение характеристик материалов, соединений; прогибы, перемещения, уменьшение сечения из-за коррозии, биохимических воздействий и пр.

    Повреждения являются следствием развития дефектов под воздействием окружающей среды либо некачественной эксплуатации конструкций. Оценка повреждений – основа диагностики технического состояния конструкций. Анализ поврежденности дает возможность выявить наиболее встречаемые повреждения, что позволяет оценить не только их значимость, но и значительность и принять меры по недопущению их появления либо дальнейшего развития в процессе эксплуатации.

    По  степени значимости выделяются три категории повреждений [3]:

    I – повреждения аварийного характера, вызванные дефектами проектирования, строительства, стихийными явлениями, а также нарушением правил эксплуатации зданий и сооружений. Устраняются заменой конструкций;

    II – повреждения несущих конструкций, обусловленные внешними и технологическими факторами, нарушением правил эксплуатации. Они не являются аварийными и устраняются при капитальном ремонте усилением или заменой;

    III – разрушения второстепенных элементов, устраняются при текущем или капитальном ремонтах.

    Для оценки поврежденности железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды был выполнен анализ исследования повреждений ребристых плит покрытия комплекса зданий по откорму КРС в н. п. Дуброва (6 коровников), возведенный в 1985 году. Был выполнен сравнительный анализ повреждений плит покрытия, эксплуатирующихся, в целом, в одинаковых условиях. Повреждения были классифицированы по 37 наименованиям. Их классификация представлена в таблице 1.

    Таблица 1 – Классификация выявленных повреждений  

    Был выполнен расчет процентного соотношения  классифицированных повреждений по их значительности и степени значимости. Статистическую обработку экспериментальных данных производили при помощи табличного процессора «Excel».

    На  рисунке 1 представлены десять наиболее значительных повреждений ребристых плит покрытия (их доля – 27 % от общего количества).

Рисунок 1 – Классификация наиболее значительных повреждений ребристых плит покрытия (срок эксплуатации 25 лет) 

    (1 – оголение и коррозия рабочей арматуры на отдельных участках; 2 – оголение и коррозия арматурных стержней поперечных ребер на отдельных участках; 3 – оголение и коррозия арматурной сетки полки на отдельных участках; 4 – отслаивание защитного слоя бетона на отдельных участках; 5 – размораживание бетона на глубину 3–10 мм; 6 – сколы бетона на глубину до 20 мм; 7 – сколы бетона на глубину более 20 мм; 8 – увлажнение на отдельных участках; 9 – прогиб плиты на величину менее L/200; 10 – продольные трещины по продольному ребру шириной раскрытия до 0,3 мм) 

    Для плит покрытия одного коровника массовая доля наиболее значительных повреждений колеблется от 46,5 до 76,2 %. Для остальных 73 % классифицированных повреждений удельный вес одного повреждения составляет, в среднем, 1,3 % и их долю можно считать незначительной. Из общего количества исследованных плит покрытия (588 штук) 21 % плит не имеют повреждений.

    Процентное соотношение типов повреждений от общего количества классифицированных (37 наименований) для каждой категории по степени значимости представлено в таблице 2.

    Таблица 2 – Процентное соотношение типов  повреждений по степени их значимости 

    Необходимо  отметить, что все десять типов  наиболее значительных повреждений относятся к III категорией по степени значимости.

    Полученный  анализ показывает, что, несмотря на значительное количество выявленных типов повреждений, только 6 из них (что составляет 16,2 % от общего количества) имеют массовую долю более 5 %. Наиболее значительными повреждениями ребристых плит покрытия, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды сельскохозяйственных помещений, являются оголение и коррозия рабочей арматуры на отдельных участках, сколы бетона на различную глубину, оголение и коррозия арматурных стержней поперечных ребер на отдельных участках. Их массовая доля составляет, в среднем, 39,1 %. 

    СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ: 

     1. Характерные повреждения строительных  конструкций и причины их возникновения : учеб.-метод. пособие по дисциплинам «Диагностика технического состояния зданий и сооружений», «Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений» / А.А. Васильев [и др.]; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2010. – 132 с.

     2. Трещины в железобетонных элементах  зданий и сооружений : учеб. метод.  пособие по дисциплине «Диагностика  технического состояния зданий  и сооружений» / А.А. Васильев ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2009. – 27 с.

     3. Дефекты и повреждения элементов  и конструкций зданий и сооружений : практ. пособие. В 2 ч. Ч.  II / А.А. Васильев ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2010. – 231 с. 

     Получено 08.10.2010