Долговечность и прочность это два наиболее важных критерия для проектирования железобетонных конструкций. Это два требования к долговечности железобетонных конструкций.
Любой недостаток в любом из двух критериев, т.е. долговечности и прочности, может сделать конструкцию непригодной для использования по назначению. Если конструкция недолговечна, но обладает достаточной прочностью, то с возрастом прочность конструкции снижается из-за разрушения бетона и арматуры под воздействием окружающей среды.
Стандартные нормы в методе расчета по предельным состояниям сделали проверку долговечности неотъемлемой частью процесса проектирования. При проверке долговечности железобетонной конструкции учитывается долговечность бетона, а также стальной арматуры. Любое отсутствие требуемой долговечности снижает расчетный срок службы конструкции.
Окружающая среда играет важную роль при выборе прочных материалов для железобетонных конструкций. В таких условиях, как прибрежные районы, где скорость коррозии очень высока, особое внимание уделяется антикоррозийной защите арматуры, эпоксидной покраске арматуры, необходимому покрытию арматуры, марке используемого бетона, водоцементному соотношению, качеству воды для строительства, правильной укладке и уплотнению бетона.
Долговечность железобетона в различных условиях окружающей среды
Некоторые меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при возведении железобетонных конструкций для обеспечения долговечности, следующие:
К основным проблемам долговечности, вызванным воздействием окружающей среды, относятся:
1. Коррозия стальной арматуры:
Коррозию стальной арматуры можно контролировать путем:
- Покрытие до арматуры (IS 456, п.25.4)
- Минимальное содержание цемента (IS 456, Таблица-19)
- Правильное соотношение воды и цемента
- Правильное уплотнение и отверждение
- Использование арматуры с эпоксидным покрытием.
2. Разрушение бетона:
Из-за химических воздействий, таких как сульфаты, присутствующие в атмосфере, почве и грунтовых водах вблизи химических производств, бетон даже без арматурной стали разрушается.
Бетон в заводских стоках или канализации также подвергается воздействию такой среды и разрушается под действием сульфатов. Чтобы решить проблему ухудшения качества бетона, необходимо соблюдать следующие правила:
Таблица – Классификация условий воздействия (в соответствии с IS 456- Таблица-19)
Тип воздействия
Описание окружающей среды
Мягкий
Защищенная бетонная поверхность
Умеренное
Защищенная от дождя или постоянно находящаяся под водой или в контакте с неагрессивными почвами
Тяжелая
Попеременное смачивание и высыхание или воздействие морской воды
Очень тяжелая
Подвергается воздействию брызг морской воды или коррозийных паров
Экстремальная
Подвергается абразивному воздействию, например, морской воды с твердыми частицами.
Таблица – Номинальное покрытие для долговечности (BS 8110)
Условия воздействия
Марка бетона (размер заполнителя – 20 мм)
25
30
35
40
45
20*
–
20
Очень сильное
50
—
60
Примечания:
Таблица – Увеличение покрытия для особых условий для бетона класса ниже M25 (IS456-Cl.25.4)
Условие
Дополнительное покрытие (мм)
Элементы, полностью погруженные в морскую воду
Элементы, периодически погружаемые в морскую воду или подвергающиеся воздействию брызг морской воды
Члены, подвергающиеся воздействию вредных химических веществ и контактирующие с поверхностями земли, загрязненными химическими веществами
от 15 до 50
(Среднее значение =35)
Примечания: Для бетона марки M25 и выше указанное дополнительное покрытие может быть уменьшено до половины. В любом случае, расстояние от арматуры до арматуры не должно превышать 75 мм.
Таблица – Минимальное содержание цемента и водоцементное отношение для обеспечения прочности (IS 456, Таблица-19)
Минимальное содержание цемента
(кг/м3)
Максимальное водоцементное отношение
IS
BS
250
275
0.65
290
300
0.55
0.6
360
385
0.45
- Условия воздействия, влияющие на долговечность бетона.
- Эпоксидные полы: Виды, процесс укладки и преимущества.
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДРОБЛЕНОГО ПЕСКА.
- Требования к долговечности бетона на основе ACI-318-19.
- Условия воздействия окружающей среды на конструкции.
- Бетон, подверженный воздействию морской воды – последствия и меры предосторожности.
- Коррозия стальной арматуры в бетоне – причины и защита.