Количественный метод проектирования первичной защиты бетона защитного слоя в условиях атмосферных климатических воздействий

Abstract

RU: Постановка проблемы. Известны многочисленные случаи разрушения бетона защитного слоя железобетонных конструкций вследствие атмосферных климатических воздействий, характеризующихся температурой, влажностью, концентрацией агрессивных газов. Общепринятая методика проектирования первичной защиты железобетонных конструкций носит рецептурный характер. Имеющиеся количественные зависимости расчета карбонизации бетона вследствие воздействия углекислого газа не учитывают температуру и влажность окружающей среды, а также рассчитаны на стационарные условия. В реальных условиях температура и влажность среды изменяются в зависимости от времени года. При этом необходимо учитывать, что карбонизация бетона происходит только в период с положительной температурой и при определенной влажности. В то же время, в период с отрицательными температурами происходит попеременное замораживание и оттаивание бетона, что увеличивает его проницаемость. Это обуславливает необходимость разработки количественной методики проектирования первичной защиты защитного слоя бетона железобетонных конструкций, которая учитывает физико-химический процесс карбонизации бетона, осложненный морозной деструкцией. Цель. Разработка количественной методики проектирования первичной защиты бетона защитного слоя в условиях атмосферных климатических воздействий с учетом процесса карбонизации, сезонного и суточного изменения температуры и влажности среды (на примере г. Днепропетровска). Вывод. Разработан количественный метод проектирования первичной защиты бетона железобетонных конструкций в условиях атмосферных климатических воздействий. Получены теоретические оценки долговечности бетона защитного слоя различной толщины, с различным содержанием цемента и водоцементным отношением по критерию карбонизации, осложненной морозной деструкцией

UK: Постановка проблеми. Відомі численні випадки руйнування бетону захисного шару залізобе- тонних конструкцій внаслідок атмосферних кліматичних впливів, що характеризуються температурою, вологіс- тю, концентрацією агресивних газів. Загальноприйнята методика проектування первинного захисту залізобетон- них конструкцій носить рецептурний характер. Наявні кількісні залежності розрахунку карбонізації бетону вна- слідок впливу вуглекислого газу не враховують температуру і вологість навколишнього середовища, а також розраховані на стаціонарні умови. У реальних умовах температура і вологість середовища змінюються залежно від пори року. При цьому необхідно враховувати, що карбонізація бетону відбувається тільки в період з темпера- турою вище нуля і при певній вологості. У той же час, в період з температурами нижче нуля відбувається попе- ремінне заморожування і відтавання бетону, що збільшує його проникність. Тому необхідна кількісна методика проектування первинного захисту захисного шару бетону залізобетонних конструкцій, яка враховує фізико- хімічний процес карбонізації бетону, ускладнений морозною деструкцією. Мета. Розробка кількісної методики проектування первинного захисту бетону захисного шару в умовах атмосферних кліматичних впливів з ураху- ванням процесу карбонізації, сезонної та добової зміни температури і вологості середовища (на прикладі м. Дніпропетровська). Висновок. Розроблено кількісний метод проектування первинного захисту бетону залізо- бетонних конструкцій в умовах атмосферних кліматичних впливів. Отримано теоретичні оцінки довговічності бетону захисного шару різної товщини, з різним вмістом цементу і водоцементним відношенням за критерієм карбонізації, ускладненої морозною деструкцією

EN: Problem statement. There are numerous cases of destruction of the concrete protective layer of reinforced concrete structures due to atmospheric climate effects characterized by temperature, humidity, concentration of the corrosive gas. A common method of designing the primary protection of reinforced concrete structures has a prescription character. Available quantitative relations of concrete carbonation calculation due to the impact of carbon dioxide do not take into account the temperature and humidity of the environment and are designed for stationary conditions. Under actual conditions, the temperature and humidity of the environment vary depending on the season. It should be kept in mind that the concrete carbonation takes place only during the period with positive temperature and with certain humidity. At the same time, during the negative temperature alternate freezing and thawing of concrete occurs, which increases permeability. Therefore, a quantitative method of designing the primary protection of concrete cover of reinforced structures is necessary, which takes into account physical and chemical process of carbonation of concrete, which is complicated by frosty destruction. Purpose. Development of a quantitative technique of designing the primary protection of concrete protective layer in the atmospheric climate conditions, taking into account carbonization process, seasonal and daily changes in temperature and humidity (on the example of Dnipropetrovsk). Conclusion. A quantitative method of designing the primary protection of concrete reinforced structures in atmospheric climate effects was developed. Theoretical estimation of longevity of concrete protective layer of different thickness, with different contents of cement and water-cement ratio under the criterion of carbonation complicated by frosty destruction