Современное состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред с учетом коррозионного растрескивания

Автор: Овчинников Илья Игоревич

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 3 (3), 2012 года.

Бесплатный доступ

В статье описан процесс коррозионного растрескивания под напряжением. Приведены два подхода для описания кинетики коррозионного растрескивания. Поэтапно описан процесс коррозионного разрушения армированных элементов конструкций, находящихся под воздействием агрессивных сред.

Расчет, армированные конструкции, моделирование, коррозии, карбонизация

Короткий адрес: https://sciup.org/14321939

IDR: 14321939

Список литературы Современное состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред с учетом коррозионного растрескивания

Овчинников И.Г., Раткин В.В., Землянский А.А. Моделирование поведения железобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред. -Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000. -232 с.
Овчинников И.Г., Раткин В.В.,Гарибов Р.Б. Работоспособность сталежелезобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2002. -156 с.
Овчинников И.Г., Кривцов А.В., Скачков Ю.П. Влияние хлоридсодержащих сред на прочность и долговечность пластин на упругом основании -Пенза: ПГАСА, 2002. -214 с.
Овчинников И.Г., Пшеничников В.В., Раткин В.В. Моделирование ползучести железобетонных элементов конструкций транспортных сооружений в агрессивных средах -Саратов: СГТУ, 2001. -140 с.
Овчинников И.Г., Инамов Р.Р., Гарибов Р.Б. Прочность и долговечность железобетонных конструкций в условиях сульфатной агрессии -Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 2001. -163 с.
Bamforth P.B. Definition of exposure classes and concrete mix requirements for chloride contaminated environments//Proc. 4th Int. Symp. On Corrosion of Reinforcement in Concrete Construction. -Cambridge, 1996. -Pp. 176-188.
Vassie P.R. Reinforcement corrosion and the durability of concrete bridges//Proc. Inst. Civ. Eng. 1984. -Vol. 76. -№ 8. -Pp. 713-723.
Найвельт В.В., Слободчиков А.Н., Феднер Л.А. Почему разрушаются мосты//Автомобильные дороги. 1989. -№ 10. -C. 10-11.
Brown B.F. Research and Standarts//Standartization News, 1975. -№5. -Pp. 8-16.
Гениев Г.А., Колчунов В.И., Клюева Н.В. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях -М.: Изд-во АСВ, 2004. -216 с.
Бондаренко В.М., Боровских А.В. Износ, повреждения и безопасность железобетонных конструкций -М.: ИД Русанова, 2000. -144 с.
Элементы теории реконструкции железобетона/В. М. Бондаренко, А.В. Боровских, С.В. Марков, В.И. Римшин//Нижегород. гос. архит. -строит. ун-т. -Н. Новгород: Изд-во нижегор. ун-та, 2002. -190 с.
Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. -М.: Наука, 1974. -560 с.
Тамуж В.П., Куксенко В.С. Микромеханика разрушения полимерных материалов -Рига: Зинатне, 1978. -294 с.
Карпенко Г.В. Про фiзико-хiмiчну механiку металiв -Киев: Наукова думка, 1973. -176 с.
Седов Л.И. Механика сплошной среды/Л. И. Седов. -М., 1970. -Т. 1. -492 с.
Гузеев Е.А., Савицкий Н.В., Тытюк А.А. Феноменологическая термодинамика необратимых процессов (физические основы) -М.: Наука, 1978. -128 с.
Овчинников И.Г., Петров В.В. Математическое моделирование процесса взаимодействия элементов конструкций с агрессивными средами//Деформирование материалов и элементов конструкций в агрессивных средах: межвуз. научн. сб. -Саратов: СПИ, 1983. -С. 3-11.
Овчинников И.Г. О методологии построения моделей конструкций, взаимодействующих с агрессивными средами/И. Г. Овчинников//Долговечность материалов и элементов конструкций в агрессивных и высокотемпературных средах: межвуз. научн. сб. -Саратов: СПИ, 1988. -С. 17-21.
Подстригач Я.С., Осадчук В.А. К определению напряженного состояния тонких оболочек с учетом деформаций, обусловленных физико-химическими процессами//Физико-химическая механика материалов. 1968. -Т. 4. -№ 2. -С. 218-224.
Киялбаев Д.А. О влиянии химических превращений на напряженное и деформированное состояние//Сб. трудов Ленингр. ин-та инж. ж-д. трансп. -Л., 1971. -Вып. 326. -С. 169-175.
Чудновский А.И. О разрушении макротел//Исследования по упругости и пластичности. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1972. -Вып. 9. -С. 3-41.
Никольский С.С. Термодинамика механико-химических процессов в упругих телах//Журнал физической химии, 1973. -Вып. 47. -№ 4. -С. 171-176.
Дзюба В.С. Уравнения состояния армированных пластиков с учетом механической поврежденности и физико-химических превращений//Докл. АН УССР, 1974. -Серия А. -№ 11. -С. 987-991.
Павлина В.С. О взаимодействии процессов деформации и физико-химических явлений в упруго-вязких телах//Мат. методы и физ.-мех. поля. 1978. -Вып. 7. -С. 64-67.
Шевчук П.Р. Методика расчета элементов конструкций с покрытиями//Мат. методы и физ. -мех. поля, 1978. -Вып. 7. -С. 52-55.
Степанов Р.Д., Шленский О. Ф. Расчет на прочность конструкций из пластмасс, работающих в жидких средах. -М.: Машиностроение, 1981. -136 с.
Кинетические модели при прогнозировании долговечности полимерных материалов/Е.В. Деюн, Г.Б. Манелис, Е.В. Полианчик и др.//Успехи химии, 1980. -Т. 49. -Вып. 8. -С. 1574-1593.
Аввакумов Е.Г. Механические методы активизации химических процессов -Новосибирск: Наука, 1979. -129 с.
Манелис Г.Б., Смирнов Е.В., Полианчик Е.В. Закономерности объемной механической деструкции полимеров//Высокомолекулярные соединения, 1977. -Серия А. -№ 19. -С. 86-93.
Качанов Л.М. Основы механики разрушения -М.: Наука, 1974. -308 с.
Овчинников И.Г. К расчету долговечности элементов конструкций, подвергающихся механическому и химическому разрушению/И. Г. Овчинников//Задачи прикладной теории упругости. -Саратов: Изд-во СГУ, 1985. -С. 107-117.
Петров В.В., Овчинников И.Г., Шихов Ю.М. Расчет элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1987. -288 с.
Andrade C., Izquierdo D., Rodriguez J. Advances In Design And Residual Life Calculation With Regard To Rebar Corrosion Of Reinforced Concrete//Бетон и железобетон. Материалы конференции. -М., 2005. -Pp.36-39.
Berke N.S., Hicks M.C. Predicting Chloride Profiles in Concrete//Corrosion (USA). 1994. -№ 3. -Pp. 234-239.
Gaal G.C., Veen C., Djorai M. H. Prediction of deterioration of concrete bridges in the Netherlands//Proceedings of First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. -Barcelona, 2002.-Pp. 61-63.
Pommersheim Clifton I. Prediction of Service-Life//Mater. et Constr. 1985. -Vol. 18. -№ 103. -Pp. 21-30.
Thoft-Christensen P. Deterioration of concrete structures//Proceedings of First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. -Barcelona, 2002. -Pp. 65-69.
Гузеев Е.А., Савицкий Н.В. Расчет железобетонных конструкций с учетом кинетики коррозии бетона третьего вида//Коррозионная стойкость бетона, арматуры и железобетона в агрессивных средах. -М., 1988. -С. 16-19.
Гузеев Е.А., Савицкий Н.В., Тытюк А.А. Расчет напряженно-деформированного состояния нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов с учетом кинетики сульфатной коррозии бетона//Защита бетона и железобетона от коррозии. Сб. тр.; под ред. С. Н. Алексеева, В.Ф. Степановой. -М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1990. -С. 59-66.
Stratfull R.F., Joukovich W.J., Spellman D.L. Corrosion Testing of Bridge Decks//Transportation Research Record № 539. Transportation Research Board. 1975. -Pp. 50-59.
Takegami H., Ishida K., Maekawa K. Generalized model for chloride ion transport and equilibrium in blast furnace slag concrete//Proceedings of JCI, 2002. -№24(1). -Pp. 633-638.
Овчинников И.Г., Дядькин Н.С. Расчет элементов конструкций с наведенной неоднородностью при различных схемах воздействия хлоридсодержащих сред. Изд-во СГТУ. Саратов, 2003. 220 с.
Овчинников И.И., Дядькин Н.С. Методы решения уравнений, описывающих проникание хлоридсодержащих сред в конструктивные элементы мостовых сооружений//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. 2005. Саратов. СГТУ, С. 54 -61.
Овчинников И.И., Наумова Г.А. Накопление повреждений в стержневых и пластинчатых армированных конструкциях, взаимодействующих с агрессивными средами. Волгогр. гос. архит. -строит. ун-т. Волгоград. Изд -во ВолгГАСУ. 2007. 272 с.
Pommersheim Clifton I. Prediction of Service-Life//Mater. et Constr. 1985. -Vol. 18. -№ 103. -P. 21-30.
Гарибов Р.Б. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред. -Изд-во СГУ. Саратов, 2003. -228 с.
Дядькин Н.С., Овчинников И.Г. Расчет концентрационных полей и напряженно-деформированного состояния в сжимаемом армированном конструктивном элементе с частично нарушенной антикоррозионной защитой//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред: Межвуз. науч. сб. -Саратов: СГТУ, 2001. -С. 23-29.
Овчинников И Г., Раткин В.В., Дядькин Н.С. Модель деформирования стойки из железобетона, работающей в хлоридсодержащей среде//Изв. вузов. Строительство, 2000. -№ 6. -С. 4-10.
Овчинников И.Г., Дядькин Н.С. Неоднородность распределения хлорид-содержащей среды, проникающей в армированный конструктивный элемент через частично защищенную поверхность//Изв. вузов. Строительство, 2002. -№ 9. -С. 24-31.
Пухонто Л.М. Долговечность железобетонных конструкций инженерных сооружений (силосов, бункеров, резервуаров, водонапорных башен, подпорных стен) -М.: Издательство АСВ, 2004. -424 с.
Maekawa K., Ishida K. Modeling of structural performances under coupled environmental and weather actions//Materials and Structures, 2002. -№ 35. -Pp. 591-602.
Maekawa K., Ishida K. Multi-scale modeling of concrete performance integrated material and structural mechanics//Journal of Advanced concrete Technology, 2003. -V.1. -№2. -Pp. 91-126.
Takegami H., Ishida K., Maekawa K. Generalized model for chloride ion transport and equilibrium in blast furnace slag concrete//Proceedings of JCI, 2002. -№24(1). -Pp. 633-638.
Маринин, А.Н., Наумова Г.А., Овчинников И.Г. Прогнозирование напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций при воздействии хлоридной коррозии и карбонизации//Вестник ВолгГАСУ. -2007. -Вып. 6 (23). -С. 85-93.
Маринин А.Н., Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г. Моделирование напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов конструкций в условиях хлоридной коррозии и карбонизации. Саратов. Научное издание. Издат. Центр «Рица». 2008. 296 с.
Овчинников И.И., Мигунов В.Н., Скачков Ю.П. Коррозионно-механическое разрушение железобетонных конструкций при одновременном действии хлоридной коррозии и карбонизации//Региональная архитектура и строительство. 2012. №2. С.72-78.
Калиновский М.И., Овчинников И.И. Напряженно деформированное состояние и долговечность прямоугольной железобетонной трубы при действии карбонизации и хлоридсодержащей среды//Строительные материалы. 2010. №10. С.15-17.
Ажогин Ф. Ф. Коррозионное растрескивание и защита высокопрочных сталей. -М.: Металлургия, 1974. -256 с.
Василенко И. И., Мелехов Р. К. Коррозионное растрескивание сталей -Киев: Наукова думка, 1987. -264 c.
Карпенко Г. В. Прочность стали в коррозионной среде. -М.: Машгиз, 1963. -187 c.
Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов/Б.А. Колачев. М.: Металлургия, 1985. -217 c.
Романив О.Н. Механика коррозионного разрушения конструкционных сталей/О.Н. Романив, Г.М. Никифорчин. -М.: Наука, 1986. -293 c.
Стеклов О.И. Стойкость материалов конструкций к коррозии под напряжением. -М.: Машиностроение, 1990. -383 c.
Герасимов В.В., Герасимова В. В. Коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей. -М.: Металлургия, 1976. -176 с. Коррозия. Справ. изд./Под ред. Л.Л. Шрайера. -М.: Металлургия, 1981. -632 с.
Эделяну С.В. Коррозионное растрескивание и хрупкость//Пер. с англ. -М.: Машгиз, 1961. -119 с.
Романов В.В. Коррозионное растрескивание металлов. -М.: Машгиз, 1960. -163 с.
Антонов В.Г., Кантор М.М. О механизме разрушений магистральных газопроводов вследствие коррозионного растрескивания под напряжением трубных//Сб. науч. тр. «Коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей. Проблемы. Решения» -Ухта: СеверНИПИГаз, 1996. -С. 33-37.
Мазель А.Г. О стресс-коррозии газопроводов//Газовая промышленность, 1993. -№ 7. -С. 36-39.
Коррозионное растрескивание газопроводных труб в слабокислом грунте/Т.К Сергеева, Н.И. Волгина, М.В. Илюхина и др.//Газовая промышленность. 1995. № 4. -С. 34-38.
Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. -М.: Машиностроение, 1990. -448 с.
Рекомендации по расчету магистральных трубопроводов на прочность по теории предельных процессов нагружения. -М.: Изд. ВНИИСТ, 1982. -40 с.
Овчинников И.Г., Рассада А.Б. Модель взаимодействия нагруженных элементов конструкций с водородсодержащей средой и ее приложения//Прикладные проблемы прочности и устойчивости деформируемых систем в агрессивных средах. -Саратов: Сарат. Политех. Ин-т., 1989. -С. 12-16.
Овчинников И.Г., Рассада А.Б. Применение теории накопления повреждений к описанию замедленного разрушения элементов конструкций при наводороживании//Тез. докл. 8 обл. науч.-техн.конф. "Научно-технический прогресс в строительстве и подготовке специалистов". -Иваново, 1990. -70 с.
Астафьев, В.И., Ширяева, Л.К. Накопление поврежденности в металлах в условиях коррозионного растрескивания под напряжением // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. - 1997. - № 3. - С. 115-124.
Астафьев В.И., Ширяева Л.К. Накопление поврежденности и коррозионное растрескивание металлов под напряжением. -Самара: Изд-во «Самарский университет», 1998. -124 с.
Качанов Л.М. О времени разрушения в условиях ползучести. -Изв. АН СССР, 1958. -№ 8. -С. 26-31.
Работнов Ю.Н. О механизме длительного разрушения//Вопросы прочности материалов и конструкций. -М.: Изд-во АН СССР, 1959. -С. 5-7.
Овчинников И.Г., Мавзовин В.С. Моделирование кинетики коррозионного растрескивания конструкций, подвергающихся наводороживанию//Сб. тр. «Водородная обработка материалов» 2 Междунар. конф. «ВОМ -98». -Донецк, 1998. -185 с.
Моделирование коррозионного растрескивания оболочечных конструкций/Кабанин В.В., Мавзовин В.С., Овчинников И.И., Мавзовина С.Н. -Саратов. Изд-во СГУ. 2006. 124 с.
Ржаницын А.Р. Теория длительной прочности при произвольном одноосном и двухосном загружении//Строительная механика и расчёт сооружений, 1975.-№ 4. -С. 25-29.
Извольский В.В. Коррозионное растрескивание и водородное охрупчивание арматурных сталей железобетона повышенной и высокой прочности/В.В. Извольский, Н.Н. Сергеев. Тула. Изд-во ТГУ, 2001. -164 с.
Lee Y.-H., Seong K. W., Frangopol D. M. Probabilistic assessment of time dependent behavior of prestressed concrete//First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management IABMAS 2002, -Barcelona, 2002. -Pp. 1211-1223.
Marc A. Maes., Dilger H. Walter, Wei Xing. Fatigue Reliability Of Corroding Prestressed Concrete Bridges//Safety, Risk, Reliability -Trends In Engineering. -Malta, 2001. -Pp. 245-252.
Овчинников И.И. Моделирование проникания хлоридсодержащей среды в предварительно напряженные армированные конструктивные элементы//Актуальные вопросы строительства. Материалы международной научно-технической конференции. 2004. Саранск. Изд-во МГУ. С. 384 -388.
Овчинников И.И. Моделирование коррозионного растрескивания арматуры при оценке долговечности предварительно напряженных армированных конструкций//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. 2004. Саратов. СГТУ, С. 50-56.
Овчинников, И. И. Идентификация модели коррозионного растрескивания арматурных сталей/И. И. Овчинников//Прогрессивные технологии в обучении и производстве: материалы Всерос. конф. -Камышин, 2004. -С. 87-90.
Овчинников И. И. Применение теории длительной прочности А.Р. Ржаницына к описанию коррозионного растрескивания предварительно напряженной арматуры//Вестник ВолгГАСУ. Серия «Строительство и архитектура». 2005, вып. 5(17). С. 42 -47.
Овчинников И.И. Деформирование и разрушение арматуры в условиях коррозионного растрескивания//Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Материалы 4 Международной науч.-техн. конф. Пенза.2005. С. 80 -87.
Овчинников И.И., Дядькин Н.С. Методы решения уравнений, описывающих проникание хлоридсодержащих сред в конструктивные элементы транспортных сооружений//Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Материалы 4 Международной науч.-техн. конф. Пенза.2005. С. 87 -96.
Овчинников И.И. Коррозионное растрескивание арматуры в преднапряженных конструкциях транспортных сооружений и его особенности//Проблемы транспорта и транспортного строительства. Сб. науч. Трудов. Часть 1. Саратов. СГТУ. 2005. С. 146 -152.
Овчинников И.И. Моделирование коррозионного растрескивания предварительно напряженной арматуры с использованием теории длительной прочности А.Р. Ржаницына//Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2009. №2. С.19-24.
Предварительно напряженный железобетон/К.В. Михайлов, Г.И. Бердичевский, Ю.С. Волков и д.р. -М.: Стройиздат, 1983. -208 с.
Леонгардт Ф. Предварительно напряженный железобетон//Пер. с нем. В.Н. Гаранина. -М.: Стройиздат, 1983. -246 с.
Захаров Л.В., Колоколов Н.М., Цейтлин А.Л. Сборные неразрезные железобетонные пролетные строения мостов. -М.: Транспорт, 1983. -232 с.
Иосилевский Л.И. Долговечность предварительно напряженных железобетонных балочных пролетных строений мостов. -М.: Транспорт, 1967. -288 с.
Лившиц Я.Д. Расчет железобетонных конструкций с учетом влияния усадки и ползучести//Киев: Вища школа, 1975. -280 с.
Голышев А.Б., Полищук В.П., Руденко И.В. Расчет железобетонных стержневых конструкций с учетом фактора времени -Киев: Будивельник, 1975. -112 с.
Horrigmoe G. Nonlinear finite element analysis of deteriorated and repaired concrete structures//Proceedings of First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. -Barcelona, 2002. -Pp. 6-9.
Овчинников И.И. Моделирование процесса появления коррозионных трещин в железобетонных элементах конструкций в условиях хлоридной агрессии//Региональная архитектура и строительство. Пенза.2011. №1. С.72-80.
Овчинников И.И. Современное состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред//Строительство уникальных зданий и сооружений.2012. №2. С.46-60.

Еще

Статья научная