ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА УРОВЕНЬ КОРРОЗИИ СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ С УЧЕТОМ ПРИЛОЖЕННОЙ НАГРУЗКИ
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА УРОВЕНЬ КОРРОЗИИ СТАЛЬНОЙ АРМАТУРЫ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ С УЧЕТОМ ПРИЛОЖЕННОЙ НАГРУЗКИ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2024-20-3-35-44Ключевые слова:
Прочность бетона, железобетонная конструкция, уровень коррозии стали, приложенная нагрузкаАннотация
В прибрежных районах транспортная инфраструктура с применением железобетонных балочных конструкций всегда работает в условиях окружающей среды с повышенным содержанием агрессивных агентов, под действием нагрузки уровень коррозии стальной арматуры в конструкции увеличивается. Состояние балочных элементов становится более тяжелым, что приводит к снижению их сопротивления изгибу. Уровень коррозии стальной арматуры в железобетонных балочных конструкциях зависит от многих влияющих факторов. Эти факторы необходимо серьезно изучать и оценивать с целью раннего предупреждения для строителей, проектировщиков и операторов для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации проекта. В статье представлены результаты исследований по оценке влияния прочности бетона на уровень коррозии стальной арматуры железобетонных балочных конструкций с учетом влияния нагрузки, вызывающей изгиб балочных элементов. Образцы железобетонных балок изготавливались из бетона разной прочности: С30, С40 и С50 МПа; затем его нагружали с использованием системы хомутов с уровнем нагрузки, эквивалентным 0,8Pmax разрушающей прочности образца бетона. После нагружения образцы балочных элементов в течение 30 дней были подвергнуты ускоренным испытаниям на коррозию в водной среде с высокой концентрацией соли, эквивалентной 3,5% NaCl, что соответствует фактическому сроку эксплуатации около 35 лет. Скорость коррозии стальной арматуры увеличивается за счет подачи постоянного тока для создания среды электролитической коррозии, обеспечивающей коррозию стальных стержней в течение расчетного времени. Образцы балок после ускоренных коррозионных испытаний оценивались на предмет повреждений по объему армирования.
Библиографические ссылки
C. H. Truong, Q. Huynh, Q. V. Tran, P.P. Nguyen (2008), Research and survey on the current state of corrosion and destruction of reinforced concrete structures and the possibility of erosion in the coastal environment Da Nang city. Journal of science and technology, University of Da Nang, 6(29).
H. K. Dong, H. T. T. Duong (2014). Corrosion of reinforced concrete and the method to avoid corrosion for reinforced concrete structures in VIETNAM’S sea. VNCOLD.
T. T. Tran, D. T. Pham, M. N. Vu, V. Q. Truong, X. B. Ho, N. L. Tran, S. T. Nguyen, Q. D. To (2021). Relation between water permeability and chloride diffusivity of concrete under compressive stress: Experimental investigation and mesoscale lattice modelling, Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121164
T. T. Tran, T. M. Tran, X. T. Nguyen, D. H. Nguyen, B. T. Vu, and V. N. Vo. (2022). Influences of pre-bending load and corrosion degree of reinforcement on the loading capacity of concrete beams. Journal of the Mechanical Behavior of Materials. 31: pp. 554–563. https://doi.org/10.1515/jmbm-2022-0061
Mutsuyoshi. (2001). Present Situation of durability of post-tensioned pc bridges in Japan, Durability of post-tensioning tendons (Taerwe, L. ed.), Fédération Internationale du Béton.
Uhlig, H. H. (1971). Corrosion and Corrosion Control. Wiley, New York.
Tuutti K., (1982), Corrosion of steel in concrete, Swedish Cement and Concrete Researche Institute, Ed., Stockholm.
Bazant, (1979). Physical Model for Steel Corrosion in Sea Structures- Theory. Journal of the Structural Division, june: pp. 1137-1153.
Morinaga, S. (1989). Prediction of Service Lives of Reinforced Concrete Buildings Based on Rate of Corrosion of Reinforcing Steel. Special Report of the Institute of Technology: Skimiza Corporation, Japan.
López, W. and J.A. González, (1993). Influence of the degree of pore saturation on the resistivity of concrete and the corrosion rate of steel reinforcement. Cement and Concrete Research 23 (2): pp. 368–376.
Liu, Youping, (1996). Modeling the Time-to-Corrosion Cracking of the Cover Concrete in Chloride Contaminated Reinforced Concrete Structures. Virginia Polytechnic Institute and State University.
Weyers, Liu, (1998). Modeling the dynamic corrosion process in chloride contaminated concrete structures. Cement and Concrete Research, 28 (3): pp. 365–379.
Concrete mix design (1991). Standard ACI211.1.
T. D. Pham, S. T. Bui, T. T. Tran, N. V. Vo (2023). Chloride ion diffusion in reinforced concrete beam structures subjected to bending: experiments and numerical simulations. Journal of Transportation Sciences, Volume 74, Number 5, pp. 644-654. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.5.7
M. Mohamed, H. El-Karmoty, A. El Zanaty, (2016). Behavior of corroded bonded fully prestressed and conventional concrete beams. HBRC Journal. Issue:14, pp.137-149.
Y. Xu, j. Shen, y. Zheng, j. Mao, p. Wu. (2018). Corrosion Characteristics of Reinforced Concrete Under the Coupled Effects of Chloride Ingress and Static Loading: Laboratory Tests and Finite Element Analysis. Materials Science. Vol. 24, No. 2. https://doi.org/10.5755/j01.ms.24.2.17963
Hussain. H., Miteva. D. (2018). Structural behavior of corroded reinforced concrete structures - A study based on detailed 3D FE analyses. Master dissertation. Chalmers University of Technology.
T. H. Nguyen, A. T. Le, D. D. Nguyen (2020). Bending strength diagnosis for corroded reinforced concrete beams with attendance of deterministic, random and fuzzy parameters. Journal of SI & M. Vol: 5, Issue: 3, pp.183-189. https://doi.org/10.1080/24705314.2020.1765268
Zhou. Y., Gencturk. B., Willam. K., & Attar. A. (2015). Carbonation-induced and chloride-induced corrosion in reinforced concrete structures. Journal of Materials in Civil Engineering. No: 27, Issue 9. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001209
Coronelli. D, Gambarova. P. (2004). Structural assessment of corroded reinforced concrete beams: Modeling guidelines. Journal of Structural Engineering. Vol: 130, pp. 1214–1224.
A.El-Hefnawy. (2000). A New Statistical Approach for Predicting the Residual Capacity of Reinforced Concrete Beams Having Corroded Main Steel. Ph.D. Thesis. Cairo University.
Dang V. H, François R. (2013). Influence of long-term corrosion in chloride environment on mechanical behaviour of RC beam. Eng Struct. 48: pp. 558–68
Kim Anh T. Vu, Mark G. Stewart (2000). Structural reliability of concrete bridges including improved chloride-induced corrosion models, Structural Safety, 22, pp. 313-333.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
