Фактори впливу на картину розтріскування бетону внаслідок корозії армування

Abstract

UK: Мета. Розтріскування бетонного масиву навколо армування, яке кородує, є дуже розповсюдженим явищем та становить значну частину від усіх дефектів залізобетонних конструкцій. Картина розтріскування бетону, яка спостерігається при цьому, є досить різноманітною та залежить від багатьох факторів. Встановлення картини розтріскування бетону навколо армування, що кородує, в залежності від дизайну залізобетонного елементу є метою даного дослідження. Методика. Виконано пошук інформації за темою дослідження в публікаціях, що дозволило виділити основні відомі моделі розтріскування бетону внаслідок корозії армування. Проведено узагальнення власних натурних досліджень і встановлено відмінності між натурними даними та відомими моделями. Експериментальні дослідження дозволили створити уточнені моделі розтріскування бетону. Результати. Встановлено, що картина розтріскування бетону навколо арматурного стрижня, що кородує, залежить від дизайну залізобетонного елементу. В першу чергу ця залежність проявляється від відношення між діаметром стрижня та товщиною захисного шару бетону. Так фронтальна тріщина на поверхні бетону навпроти стрижня буде лише при відносно малій товщині захисного шару. При зростанні відносної товщини захисного шару таких тріщин буде декілька, а при подальшому зростанні фронтальна тріщина зовсім не утворюється. При відносно значній товщині захисного шару бетону в неагресивному середовищі тріщини взагалі не виходять на поверхню. Ще більше різноманіття картини розтріскування спостерігається при наявності групи стержнів, розташування стрижня в ребрі елемента і т.п. Наукова новизна. Уточнені моделі розтріскування захисного шару бетону внаслідок корозії армування. Встановлені залежності картини розтріскування від відношення діаметра стрижня до товщини захисного шару бетону. Практична значимість. Використання результатів дослідження вже на стадії проектування дозволяє прогнозувати яким чином відбудеться руйнування захисного шару бетону внаслідок корозії армування та мінімізувати об’єми руйнування. Розуміння процесів розтріскування дозволяє правильно оцінити та діагностувати стан конструкції за тріщинами на поверхні залізобетонного елементу при натурних обстеженнях.

RU: Цель. Растрескивание бетонного массива вокруг армирования, которое корродирует, очень распространенное явление и составляет значительную часть от всех дефектов железобетонных конструкций. Картина растрескивания бетона, которая наблюдается при этом, весьма разнообразна и зависит от многих факторов. Установление картины растрескивания бетона вокруг армирования, что коррозирует, в зависимости от дизайна железобетонного элемента является целью данного исследования. Методика. Выполнен поиск информации по теме исследования в публикациях, что позволило выделить известные модели растрескивания бетона вследствие коррозии армирования. Проведено обобщение собственных натурных исследований и установлены различия между натурными данными и известными моделями. Экспериментальные исследования позволили создать уточненные модели растрескивания бетона. Результаты. Установлено, что картина растрескивания бетона вокруг арматурного стержня, который коррозирует, зависит от дизайна железобетонного элемента. В первую очередь на эту зависимость влияет величина отношения диаметра стержня к толщине защитного слоя бетона. Так фронтальная трещина на поверхности бетона напротив стержня появляется лишь при относительно малой толщине защитного слоя. При росте относительной толщины защитного слоя таких трещин будет несколько, а при дальнейшем росте фронтальная трещина совсем не образуется. При относительно значительной толщине защитного слоя в неагрессивной среде трещины вообще не выходят на поверхность. Еще большее многообразие картины растрескивания наблюдается при наличии группы стержней, расположения стержня в ребре элемента и т.п.. Научная новизна. Уточнены модели растрескивания защитного слоя бетона в результате коррозии армирования. Установлены зависимости картины растрескивания от отношения диаметра стержня к толщине защитного слоя бетона. Практическая значимость. Использование результатов исследования уже на стадии проектирования позволяет прогнозировать как произойдет разрушение защитного слоя бетона в результате коррозии армирования и тем самым минимизировать объемы разрушений. Понимание процессов растрескивания позволяет правильно оценить и диагностировать состояние конструкции по виду трещин на поверхности железобетонного элемента при натурных обследованиях.

EN: Purpose. Cracking of the concrete area around the reinforcement, which corrodes, a very common phenomenon and is a significant part of all defects in concrete structures. Painting concrete cracking, which occurs during this very varied and depends on many factors. Establishing pattern around the reinforcement of concrete cracking that corrodes depending on the concrete design element is the aim of this study. Methodology. Searched information on research publications, which allowed the model to provide a certain concrete cracking due to corrosion of reinforcement. The generalization of their own field studies and established the distinction between field data and the known models. Experimental studies have helped to create more accurate models of concrete cracking. Findings. Found that the cracking of the concrete around the pattern of the reinforcing bar which corrodes, depends on the design of reinforced concrete element. First of all, this dependence affects the ratio of the diameter of the rod to the thickness of the protective layer of concrete. So crack front at the surface of the concrete in front of the bar there is only a relatively small thickness of the protective layer. With the growth of the relative thickness of the protective layer of the cracks will be a few, and with further increase of the crack front is not formed. With a relatively large thickness of the protective layer in non-aggressive environment cracks do not come to the surface. Even more variety cracking pattern is observed when the group of rods arranged in the edge of the rod member and the like. Originality. Clarified model of concrete cover cracking due to corrosion of reinforcement. The dependences of paintings from cracking ratio of the diameter of the rod to the thickness of the concrete cover. Practical value. Using the results of the study at the design stage allows to predict how will the destruction of the protective layer of concrete due to corrosion of the reinforcement, and thereby minimize the amount of damage. Understanding the processes of cracking can properly evaluate and diagnose the condition of the structure by type of cracks on the surface of the concrete element in field surveys.