Методика оценки и прогнозирования состояния длительно эксплуатируемых железобетонных конструкций

ВВЕДЕНИЕ

Железобетонные конструкции (ЖБК) составляют основную долю конструкций капитальных зданий и сооружений, поэтому от их состояния зависит эксплуатационная надежность и долговечность большинства объектов народного хозяйства.

В процессе эксплуатации ЖБК подвержены воздействию различных сред, которые оказывают определенное влияние на их несущую способность.  

На сегодняшний день основой определения состояния железобетонных конструкций на момент обследования для оценки их несущей способности является определение поверхностной прочности бетона на сжатие и визуальное определение состояния арматуры (с оценкой диаметра) на участках вскрытия бетона.

Все ЖБК, эксплуатирующиеся в воздушной среде, подвержены влиянию находящихся в ней кислых газов. Поскольку концентрация углекислого газа в воздухе в 10–10⁴ раз выше концентраций других кислых газов, карбонизация бетона является основным процессом его нейтрализации.

При карбонизации бетона изменяется содержание карбонатной составляющей, по мере накопления которой происходят структурные изменения цементного камня, приводящие к деградации бетона и снижению его защитных свойств по отношению к арматуре, способствуя развитию коррозии арматуры с последующим разрушением защитного слоя. Дальнейшее развитие этих процессов приводит к потере конструкцией несущей способности и возникновению аварийной ситуации.

Оценка степени карбонизации бетона основана на определении толщины нейтрализованного слоя бетона под воздействием фенолфталеиновой пробы. При этом считается, что бетон в неокрашенной зоне карбонизируется на всю глубину, а в окрашенной – сохраняет свои защитные свойства по отношению к арматуре. Это вытекает из существующей теории карбонизации, согласно которой карбонизация происходит в тонком (порядка 1 мм) слое.

Многолетние исследования ЖБК по глубине, выполненные                НИЛ «СКОиФ» показывают, что карбонизация бетона не заканчивается на определенном этапе и продолжается все время эксплуатации конструкций, при этом толщины слоя бетона, в которых он потерял защитные свойства по отношению к арматуре, определенные фенолфталеиновой пробой и физико-химическим методом, отличаются до двух раз, а коррозионные процессы различной интенсивности в арматуре присутствуют в зоне, в которой по индикаторному методу бетон сохраняет свои защитные свойства по отношению к арматуре.

В связи с вышеизложенным возникла необходимость разработки методики оценки и прогнозирования состояния ЖБК, основанной на изучении физико-химических процессов, и их влияние на изменения