Концепция модели морозного воздействия на бетон морских сооружений

Представлен концептуальный подход к прогнозированию долговечности бетона в условиях морозного воздействия и сильного насыщения на основе реальной работы бетона в конструкциях портовых сооружений на морском побережье юга о. Сахалин. Показано, что отсутствие методов прогнозирования коррозии бетона в условиях морозного воздействия, обусловлено многообразием и синергетическим эффектом факторов, определяющих долговечность. Многоцикличное воздействие знакопеременных температур, обусловленное морскими приливами, не всегда является определяющим критическим показателем суровости для зоны переменного уровня. Незамерзающая вода в акватории портов и тяжелые гидрометеорологические условия в виде сильного волнения предопределяют обледенение конструкций в течение всего зимнего периода. Этот фактор в определенных случаях может являться критическим для бетона. На основании результатов исследования состояния, свойств и температурно-влажностного режима бетона в конструкциях зоны переменного уровня воды и общепринятых теоретических положений морозного разрушения бетона предложено прогнозировать срок службы в зоне переменного уровня портовых сооружений на основе концепции двухстадийности процесса морозной коррозии. Показана возможность прогноза долговечности бетона на основе сценарного моделирования процесса развития системы структуры пор цементной матрицы в зависимости от ее параметров к началу морозного воздействия и механизма промерзания бетона в конструкциях.

1. Performance-Based Specifications and Control of Concrete Durability: State-of-the-Art Report RILEM TC 230-PSC (RILEM State-of-the-Art Reports (18), Springer; 1st ed. 2016, (October 3, 2015), 391 p.

2. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н., Ерофеев В.Т. О современных методах обеспечения долговечности железобетонных конструкций // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 1. С. 93–02.

3. Степанова В.Ф., Фаликман В.Р. Современные проблемы обеспечения долговечности железобетонных конструкций // Пленарные доклады II Международной конференции «Бетон и железобетон – взгляд в будущее». М., 2014. С. 275–289.

4. Кунцевич О.В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. Л.: Стройиздат. Ленинградское отделение, 1983.132 с.

5. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. Москва: Стройиздат, 1990. 320 с.

6. Горчаков Г. И., Капкин М. М., Скрамтаев Б. Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. Москва: Стройиздат, 1965. 195 с.

7. Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. М. Стройиздат, 1980. 536 с.

8. Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. Москва: Стройиздат, 1983. 212 с.

9. Шейкин А.Е., Добшиц Л.М. Цементные бетоны высокой морозостойкости. Л., 1989. 128 c.

10. Леонович С.Н., Литвиновский Д.А., Чернякевич О.Ю., Степанова А.В. Прочность, трещиностойкость и долговечность конструкционного бетона при температурных и коррозионных воздействиях. Минск: в 2 ч. Ч. 2., изд-во БНТУ, 2016. 393 с.

11. Шестоперов С.В. Долговечность бетона транспортных сооружений. М., изд-во Транспорт, 1966. 501 c.

12. Москвин В. М. Коррозия бетона. М.: Госстройиздат, 1952. 344 с.

13. Стольников В. В. Исследование по гидротехническому бетону. М. – Л.: Госэнегоиздат, 1962. 330 c.

14. Fagerlund, G., “Moisture design with regard to durability – With special reference to frost destruction”, Division of Building Materials, Lund Institute of Technology, TVBM-3130, Lund 2006, 128 pp.

15. Fagerlund, G. Frost Destruction of Concrete –A Study of the Validity of Different Mechanisms. Nordic Concrete Research. Publ. No. NCR 58. 2018(1):35–54. doi: 10.2478/ncr-2018–0003

16. Neville, A. M. Brooks J.J. Concrete Technology, 2nd Edition. 2010. ISBN-3: 9780273732198.

17. Славчева Г.С., Чернышов Е.М. Влияние структуры высокопрочных модифицированных бетонов на дилатометрические эффекты при их замораживании // Вестник инженерной школы ДВФУ. 2015. № 1 (22). C. 55-62

18. Malyuk V., Degradation and sudden failure of concrete structures of marine hydraulic structures in severe hydrometeorological conditions. Far East Con-2018. International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern technologies IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 463 (2018) 022071. doi: 10.1088/1757-899X/463/2/022071

19. Малюк В.В., Малюк В.Д., Леонович С.Н. Анализ результатов обследования железобетонных конструкций портовых сооружений (о. Сахалин, 1927–2018 гг.) // Бетон и железобетон. 2022. № 1 (609). С. 3–9. doi: 10.31659/0005-9889-2022-609-1-3-9

20. Malyuk V.V., V.D. Malyuk. Freezing Mechanisms of the Concrete in an Area of Variable Water Level of Port Facilities. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 988 (2022), doi: 10.1088/1755-1315/988/5/052020

21. Малюк В.В., Малюк В.Д., Леонович С.Н. Совершенствование методов проектирования и технологии бетонных работ (на примере о. Сахалин) // Бетон и железобетон. 2022. № 2 (610). С. 30–34. doi: 10.31659/0005-9889-2022-610-2-30-34