Экспериментальные исследования динамических свойств коррозионно-поврежденных сжатых железобетонных элементов

В научной литературе практически отсутствуют результаты экспериментальных исследований коррозионно-поврежденных сжатых железобетонных элементов. Как результат достоверно оценить напряженно-деформированное состояние данных конструкций особенно при динамических нагружениях практически невозможно. Для проведения экспериментальных исследований было изготовлено 37 железобетонных образцов – колонн квадратного сечения размерами 100х100 мм, высотой 700 мм. В железобетонных образцах создавались локальные коррозионные повреждения бетона и арматуры при этом для ускоренного корродирования элементов в качестве агрессора использовался концентрированный раствор (37%) соляной кислоты (HCL). В статье описаны экспериментальные исследования изменения динамических свойств внецентренно сжатых коррозионно-поврежденных железобетонных элементов. На основании данных тензометрии установлено, что коррозионные повреждения приводят к уменьшению высоты сжатой зоны бетона за счет уменьшения сечения растянутой арматуры, а также отсутствия совместной работы арматуры с бетоном. По данным тензометрии получены деформаций внецентренно сжатых коррозионно-поврежденных и неповрежденных сечений, которые показали, что эпюры деформаций принципиально различаются очертанием. Полученные в результате натурного исследования деформации арматуры и бетона, позволили оценить напряженно- деформированное состояние поврежденных и не поврежденных коррозией конструкций по параметру Ne-1/r (кривизна). Установлено влияние коррозионных повреждений на характер разрушения внецентренно сжатых элементов.

1. Тамразян А.Г. К возникновению трещин в модели толстостенного бетонного цилиндра при коррозии с учетом пористой зоны на границе раздела арматуры и бетона / А.Г. Тамразян, М.С. Минеев // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2021. № 3(393). С. 159-165. DOI 10.47367/0021-3497_2021_3_159.

2. Тамразян А.Г., Аветисян Л.А. Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов на кратковременную динамическую нагрузку. Строительство: наука и образование. 2013. № 4. С. 2.

3. Пахомова Е.Г., Кретова В.М., Гордеев А.В, Маяков А.С. К методике оценки работоспособности железобетонных конструкций при нарушении сцепления арматуры с бетоном при коррозионных повреждениях // Промышленное и гражданское строительство. 2011. № 8. С. 28-29.

4. Tamrazyan A.G., Popov D.S., Ubysz A. To the dynamically loaded reinforced-concrete elements’ calculation in the absence of adhesion between concrete and reinforcement // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913. P. 022012. DOI: 10.1088/1757-899x/913/2/022012.

5. Ставская И.С., Марков С.В., Морозова О.В. Продольные трещины в защитном слое бетона в условиях коррозионных повреждений // Строительство и реконструкция. 2012. № 3(41). С. 35-41.

6. Смоляго Г.А. Моделирование величины коррозионных повреждений арматуры железобетонных конструкций в условиях хлоридной агрессивной среды // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. № 1(70). С. 43-49. DOI 10.21869/2223-1560-2017-21-1-43-49.

7. Бондаренко В.М., Клюева Н.В., Колчунов В.И., Андросова Н.Б. Некоторые результаты анализа и обобщения научных исследований по теории конструктивной безопасности и живучести // Строительство и реконструкция. 2012. № 4(42). С. 3-16.

8. Фаликман В.Р. Степанова В.Ф. Новое методическое пособие по назначению срока службы бетонных и железобетонных конструкций с учетом воздействия среды эксплуатации на их жизненный цикл // Вестник НИЦ Строительство. 2020. № 4(27). С. 126-134. DOI 10.37538/2224-9494-2020-4(27)-126-134.

9. Abosrra L, Ashour AF, Youseffi M. Corrosion of steel reinforcement in concrete of different compressive strengths // Construction and Building Materials. 2011;25(10):3915-3925.

10. Apostolopoulos Ch, Koulouris Konstantinos. Corrosion Effect on Bond Loss between Steel and Concrete // Structural Integrity and Failure. 2020. DOI: 10.5772/intechopen.94166

11. Лушникова В.Ю., Тамразян А.Г. Влияние коррозии арматуры на сцепление между арматурой и бетоном // Инженерно-строительный журнал. 2018. № 4(80). С. 128–137.

12. Zandi K, Coronelli D. Anchorage capacity of corroded reinforcement: Eccentric pull-out tests on beam- end specimens. In: Report No. 2010-06, Department of Civil and Environmental Engineering. Goteborg, Sweden: Chalmers University of Technology.

13. Magda I. Mousa. Effect of bond loss of tension reinforcement on the flexural behaviour of reinforced concrete beams // HBRC Journal, 2016, 12:3, 235-241, DOI: 10.1016/j.hbrcj.2015.01.003.

14. Raoul François, Wulong Zhangab, Ruiyan Wanga Yuxin Cai, Linwen Yuc. Corrosion behavior of stirrups in corroded concrete beams exposed to chloride environment under sustained loading // Construction and Building Materials. Volume 274, 8 March 2021, 121987. //doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121987

15. Almassri Bélal, Barros Joaquim, Al-Mahmoud Firas, Francois Raoul. A FEM-based model to study the behaviour of corroded RC beams shear repaired by NSM CFRP rods technique // Composite Structures. Volume 131. 2015. Pages 731-741. doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.06.030.

16. Song L., Fan Z., Hou J. Experimental and Analytical Investigation of the Fatigue Flexural Behavior of Corroded Reinforced Concrete Beams // International Journal of Concrete Structures and Materials 13(1):24 (2019). https://doi.org/10.1186/s40069-019-0340-5

17. Прокопович А.А. Сопротивление изгибу железобетонных конструкций с различными условиями сцепления продольной арматуры с бетоном. Самара, НВФ «Сенсоры, Модули, Системы», 2000.