ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Ряд железобетонных конструкций эксплуатируется при относительно низ­ких уровнях напряженно-деформированного состояния в условиях воздействия высокоминерализованных грунтовых сред (сваи, опоры ЛЭП и т.д.). Выполнен комплекс экспериментальных работ по изучению процессов накопления повреждений на стадии подготовки разрушения в бетоне образцов, находящихся в условиях капиллярного подсоса сульфатных сред. Испытывались образцы - пластины размером 150х70х8 мм, вырезанные из бе­тонных призм (бетонR=41,7+2,25 МПа плотностью 23,8+ 0,12 кН/м ³). Каж­дая пластина устанавливалась в отдельную ванночку, оснащалась комплектом измерительных первичных преобразователей, обеспечивающих непрерывную регистрацию основных параметров: уровень агрессивной среды в ванне, сте­пень изменения РН среды, поперечных и продольных деформаций бетона об­разцов, скорость УЗК в продольном и поперечном направлениях, многока­нальное измерение параметров акустической эмиссии (количественные и про­странственные характеристики процесса накопления повреждений). Испыта­ния проводились в климатическом боксе, обеспечивающем режим ускоренных испытаний при капиллярном подсосе сульфатной среды при одновременном моделировании температурно-влажностного режима.

Ис­пытания образцов проводились парами - одна пластинка в среде 10%-го раствора сульфата натрия, другая в дистиллированной воде до появления первых види­мых признаков выхода процесса коррозии кристаллизации на боковую поверх­ность пластины в зоне испарения. В результате исследования стадии скрытого структурного разрушения бе­тонных образцов-пластин в условиях капиллярного подсоса сульфатной среды либо дистиллированной воды, т. е. в условиях коррозии кристаллизации либо коррозии выщелачивания установлено следующее.

1. Оба типа коррозии с момента начала испытаний сопровождаются процесса­ми разрушения структуры бетона и выделением акустической энергии. При этом кинетика процессов накопления повреждений для рассматриваемых ти­пов коррозии существенно отличается. Так для коррозии выщелачивания про­цесс протекает плавно и равномерно, и после четырех месяцев испытаний его интенсивность начинает устойчиво снижаться. В условиях коррозии кристал­лизации процесс накопления повреждений протекает более интенсивно (сред­няя скорость превышает в два раза) и неравномерно, а после пяти месяцев ис­пытаний имеет устойчивую тенденцию к ускорению.

2. Амплитудные спектры сигналов акустической эмиссии, генерируемой раз­вивающимися повреждениями в условиях коррозии кристаллизации, резко от­личаются от аналогичных характеристик для коррозии выщелачивания наличием пика в зоне высоких амплитуд (40-60 дБ), что свидетельствует о наличии иного механизма разрушения структуры бетона, обусловленного процессами кристаллизации гипса и эттрингита. Формирование указанного пика происходит в начальной фазе испытаний (до 20 дней).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о накоплении значительной массы повреждений структуры бетона внутренних зон в условиях коррозии кристаллизации до момента визуальной фиксации процесса разрушения на поверхности. Натурные исследования показали, что скрытый период подготовки разрушения является определяющим при оценке долговечности и остаточного ресурса таких конструкций. Комплексная методика оценки индивидуального остаточного ресурса эксплуатируемых ж/б конструкций с привлечением данных натурных измерений позволяет предотвратить скрытый период подготовки разрушения бетона, что положительно сказывается на продлении его долговечности.