Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Часть 3. Интегрированное моделирование повреждения солями и карбонизацией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Бетон является материалом, широко используемым в строительных работах и зданиях, которые поддерживают жизнь людей. Работоспособность бетонных конструкций может поддерживаться в течение длительного времени, если такие конструкции надлежащим образом спроектированы и построены. Предложено переосмысление и новый подход к механике долговечности для установления систематического прогнозирования и оценки поведения железобетонных конструкций в зависимости от времени. Химико-механическое износ цементных материалов с течением времени вследствие химической реакции, действия окружающей среды и внешней нагрузки описывается физико-химическими моделями реакции, переноса, разрушения и их соединения. Кроме того, обсуждается работоспособность бетонных конструкций с течением времени. Представлены контуры нескольких репрезентативных исследовательских проектов по механике долговечности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Н. Леонович

Белорусский национальный технический университет; Технологический университет Циндао

Автор, ответственный за переписку.
Email: leonovichsn@tut.by

Д-р техн. наук, профессор, иностранный академик РААСН 

Белоруссия, 220013, г. Минск, пр. Независимости, 65; 11 ул. Фушунь, Циндао 266033, Китай

Список литературы

  1. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 1. Усадка // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 74–78. EDN: ABRIBU. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-74-78
  2. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 2. Коррозия арматуры // Строительные материалы. 2024. № 8. С. 11–16. EDN: JOWDXW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-827-8-11-16
  3. Козлова В.К., Вольф А.В., Божок Е.В., Маноха А.М., Махов К.А. Влияние процесса карбонизации на состав продуктов гидратации и прочность цементного камня // Ползуновский вестник. 2018. № 2. С. 117–121. EDN: VADOHQ https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2018.02.022
  4. Саркисов Д.Ю., Зубкова О.А., Цветков Н.А., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С. Роль жидкости затворения в процессах гидратации и твердения цементного камня // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2022. № 12 (768). С. 14–22. EDN: KNTCAQ. https://doi.org/10.32683/0536-1052-2022-768-12-14-22
  5. Козлова В.К., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания композиционных цементов, устойчивых к негативному влиянию переменных факторов окружающей среды // Техника и технология силикатов. 2023. Т. 30. № 2. С. 187–196. EDN: QORBYE
  6. Kayyali O.A., Haque M.N. Effect of carbonation on the chloride concentration in pore solution of mortars with and without flyash. Cement and Concrete Research. 1988. Vol. 18. Iss. 4, pp. 636–648. https://doi.org/10.1016/0008-8846(88)90056-7
  7. Maruya T., Matsuoka Y., Tangtermsirikul S. Modeling the movement of chlorides in hardened concrete. Concrete Library International of JSCE. 1998. No. 32, pp. 69–74. http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00670/No32/CLI-32-0069.pdf
  8. Saeki T., Ueki S., Shima T.A model for predicting concrete wear due to the complex effects of salt damage and carbonation. Translation from Proceedings of JSCE. 2002. No. 697/V-54. https://doi.org/10.2208/jscej.2002.697_131
  9. Bazant Zdenek P. Crack band theory for fracture of concrete. Materials and Structures. 1983. Vol. 16, pp. 155–177. EDN: VSKHLA. https://doi.org/10.1007/bf02486267
  10. Куршпель А.В., Куршпель В.Х. О механизме разрушения защитного слоя бетона от коррозии арматуры // Строительные материалы. 2021. № 12. С. 55–60. EDN: GTRAML. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-55-60
  11. Степанова В.Ф., Кургузов К.В., Фоменко И.К., Баранкова А.М., Королева Е.Н. Защита арматуры от коррозии специальными покрытиями // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 2. С. 20–28. EDN: BIBUDI. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2023.02.20-28
  12. Rimshin V.I., Truntov P.S. Strengthening of reinforced concrete structures by composite materials taking into consideration the carbonization of concrete. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2023. Vol. 19. No. 2, pp. 178–185. EDN: MSYCRF. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-2-178-185
  13. Острик А.В., Ким В.В., Острик М.А. Численное моделирование деформирования и разрушения конструкций из бетонных композитов при нестационарном нагружении // Конструкции из композиционных материалов. 2022. № 4 (168). С. 21–28. EDN: AZQVOE. https://doi.org/10.52190/2073-2562_2022_4_21
  14. Бударин А.М., Ремпель Г.И., Камзолкин А.А., Алехин В.Н. Деформационно-прочностная модель бетона с двойным независимым упрочнением и повреждением // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 4. С. 527–543. EDN: IIJBPQ. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.4.527-543
  15. Сафаров А.Р., Дорожинский В.Б., Андреев В.И. Реализация численной модели бетона CSCM применительно к отечественным классам бетонов // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 4. С. 545–555. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.4.545-555
  16. Bentz D.P., Quenard D. Modelling drying shrinkage of cement paste and mortar Part 1. Structural models from nanometres to millimetres. Materials and Structures. 1995. Vol. 28 (8), pp. 450–458. EDN: LYDFPP. https://doi.org/10.1007/BF02473164
  17. Bentz D.P. Three-dimensional computer simulation of portland cement hydration and microstructure development. Journal of the American Ceramic Society. 1997. Vol. 80 (1), pp. 3–21. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1997.tb02785.x
  18. Maekawa K., Ishida T. Structural behavior modeling for coupled environmental and weather events. Materials and Structures. 2002. Vol. 35, pp. 591–602. EDN: GHZQCC
  19. Maekawa K., Pimanmas A., Okamura H. Nonlinear mechanics of reinforced concrete. London: Spon Press. 2003. 77 p. https://doi.org/10.1201/9781482288087
  20. Maekawa K. et al. Time-dependent space-averaged constitutive modeling of cracked reinforced concrete under shrinkage and stable loads. Journal of Advanced Concrete Technology. 2006. Vol. 4 (1), pp. 193–207. https://doi.org/10.3151/jact.4.193
  21. Maekawa K. et al. Direct path-integral scheme for fatigue simulation of reinforced concrete in shear. Journal of Advanced Concrete Technology. 2006a. Vol. 4 (1), pp. 159–177. https://doi.org/10.3151/jact.4.159
  22. Maekawa K., Ishida T., Kishi T. Multiscale concrete performance modeling – integrated material and structural mechanics. Journal of Advanced Concrete Technology. 2003. Vol. 1.No. 2, pp. 91–126. https://doi.org/10.3151/jact.1.91

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Соотношение между относительной влажностью и коэффициентом карбонизации

Скачать (63KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Хлоридная конденсация путем карбонизации (результат ускоренных испытаний и анализа карбонизации) [7]

Скачать (103KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Взаимосвязь между pH и коэффициентом карбонизации [8]

Скачать (88KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Прогнозирование распределения Cl- при повреждении солями и карбонизацией

Скачать (95KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Растрескивание вокруг арматурного стержня

Скачать (111KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависящая от времени модель микротрещины (Rokugo K., et al. Test method for determining the tensile strain softening curve and fracture energy of concrete. 1989)

Скачать (229KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Коэффициент воздухопроницаемости защитного слоя бетона с деформированным стержнем (Ujike I., Sato R. Deterioration of the integrity of surface concrete due to internal cracking around a deformed bar. Proceedings of the International Seminar on Durability and Life Cycle Assessment of Concrete Structure. 2006)

Скачать (105KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Многомасштабное моделирование схем и срока службы материалов и конструкций [22]

Скачать (639KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025