Долговечность железобетона в различных условиях окружающей среды

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 бетона в морской воде

  • Таблица — Классификация условий воздействия (в соответствии с IS 456- Таблица-19)
  • Таблица — Номинальное покрытие для долговечности (BS 8110)
  • Таблица — Повышенное покрытие для особых условий для бетона класса ниже M25 (IS456-Cl.25.4)
  • Таблица — Минимальное содержание цемента и водоцементное отношение для обеспечения долговечности (IS 456, Таблица-19)
  • Долговечность железобетона в различных условиях окружающей среды

    Некоторые меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при возведении железобетонных конструкций для обеспечения долговечности, следующие:

  • Необходимо обеспечить надлежащее количество минимального покрытия, предусмотренного нормами.
  • Следует соблюдать минимальное содержание цемента в бетонной смеси и максимальное водоцементное соотношение в зависимости от типа окружающей среды, предусмотренные нормами.
  • Следует использовать высококачественные крупные и мелкие заполнители, прошедшие лабораторные испытания, пригодные для строительства и не содержащие (или в допустимых пределах) таких примесей, как пыль, щелочи, хлориды, сульфаты и т.д.
  • Исходя из воздействия окружающей среды на конструкцию, следует использовать подходящий тип цемента, добавки к бетону и водоцементное соотношение.
  • Качественная укладка и уплотнение бетона.
  • Соблюдение графика снятия опалубки в соответствии с типом конструкции согласно указаниям, данным в стандартных нормах.
  • Правильное твердение бетона в течение необходимого периода времени.
  • 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:

  • использование цемента соответствующего типа, например, сульфатостойкого цемента или цемента с низким содержанием C3A
  • использование минимального содержания цемента, как указано в нормах
  • использование надлежащего водоцементного соотношения для бетона
  • использование защитного покрытия на поверхности бетона, заглубленного под почву.
  • 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:

  • Минимальная марка бетона для железобетонных работ — 25 (согласно BS 8110).
  • Марки бетона, указанные в таблице, включают ослабление 5 МПа.
  • Указанное покрытие — это номинальное покрытие арматуры, включая связи.
  • Покрытие может быть уменьшено до 15 мм в местах, отмеченных *, если размер заполнителя не превышает 15 мм.
  • 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

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой