Срок службы железобетонных конструкций: Срок службы бетона: железобетонных опор, газобетонных блоков

Содержание

Срок службы бетона: железобетонных опор, газобетонных блоков

Теоретически срок службы бетона, залитого по всем правилам, может составлять от 50 до 100 лет (а в некоторых случаях и более). На практике же мы часто сталкиваемся с ускоренным разрушением таких конструкций, хотя потенциал материала позволяет не только избежать этого, но и существенно продлить период, в течение которого стены, опоры и полы будут сохранять свою прочность.

Нарушение технологии и повышенные нагрузки могут быстро привести в плачевное состояние даже самый прочный материал

От чего зависит срок службы

Чтобы понять, как добиться максимальной «продолжительности жизни» от цементного раствора, важно разобраться со всеми факторами, которые влияют на этот показатель.

Главными будут следующие:

Во-первых, играет свою роль состав материала, а именно – цемент и наполнитель. Если для дорожного полотна использовать цемент М150, то не стоит ожидать, что оно простоит хотя бы год без ремонта. Так что лучше применять растворы, прочность которых соответствует нагрузкам. Цена, конечно, будет больше, но и чинить придется реже.

Кладка из керамзитобетона (на фото) отличается прочностью

Наполнитель также очень важен. К примеру, срок службы керамзитобетонных блоков по уверениям производителей, составляет около 75 лет, а вот дом, возведенный из арболита (наполнителем выступает щепа) может потребовать капитального ремонта уже через 40-50 лет.
Далее – методика заливки. Каждая ошибка (нарушение пропорций, недостаточное уплотнение, слишком быстрая или слишком медленная сушка) приводит к тому, что конструкция получается менее надежной.
Условия эксплуатации тоже оказывают непосредственное влияние на прочность. Наиболее губительны для бетона переувлажнение, воздействие солевых растворов, а также низкие температуры. Ну, а если за сезон проходит несколько десятков циклов замораживания-оттаивания, то первые признаки повреждения появляются уже через два-три года после постройки.

Разрушение основания вследствие воздействия влаги и нагрузок

Обратите внимание! Чтобы избежать этого, кладку нужно защищать от воздействия внешних факторов. Так, срок службы дома из газобетона с невентилируемым фасадом составляет около 50 лет, в то время как вентилируемый фасад и через 100 лет будет обеспечивать выведение жидкости из стеновых пор с минимальными отрицательными последствиями.

Конечно, приведенный выше перечень учитывает только ключевые факторы. Здесь не упоминается ни вибрация, ни ветровая эрозия, ни другие нюансы. Однако и указанного достаточно, чтобы сформировать стратегию по продлению срока службы бетона.

Срок службы газобетонных блоков при обустройстве вентилируемого фасада увеличивается чуть ли не вдвое за счет нормализации влажности

Продлеваем жизнь конструкции

Особенности методики

Если нам нужно, чтобы возведенная конструкция простояла как можно дольше, инструкция по обустройству должна соблюдаться неукоснительно:

Чем качественнее мы выполним заливку, тем дольше прослужит конструкция

Во-первых, состав подбираем в соответствии с планируемыми нагрузками. Это касается как класса бетона, так и толщины арматуры. Получится сделать запас по прочности – будет только лучше!
Во-вторых, тщательно готовим основание. Чем более плотным будет грунт, на который мы установим конструкцию, тем меньшей будет интенсивность деформационных воздействий. Таким образом мы существенно снизим риск образования крупных трещин.
В-третьих, при заливке уплотняем материал, чтобы снизить содержание в нем пузырьков воздуха. Чем выше будет плотность бетона, тем ниже будет его пористость. А это, соответственно, приведет к росту влагостойкости.

Обратите внимание! Длительный срок службы газобетона, наоборот, обусловлен наличием большого количества полостей. Значительный объем внутреннего воздуха позволяет компенсировать температурные деформации, и кладка не разрушается даже при замерзании попавшей в поры воды.

Наконец, конструкцию нужно эффективно просушивать. Если вода улетучится очень быстро, то цемент не успеет прореагировать, и структура утратит монолитность. Для задержки воды накрываем сохнущие бетонные конструкции полиэтиленом.
Зимой проблема носит другой характер: на морозе бетон просто не застывает. Чтобы избежать этого, раствор нужно греть с помощью электрокабелей, а опалубку – изолировать для сохранения тепла.

Дополнительные меры

Процесс железнения покрытия после заливки

При постройке конструкции своими руками мы можем дополнительно увеличить ее прочность, а значит – продлить срок эффективной службы.

Для этого применяются различные методы:

Во-первых, в состав материала можно водить модификаторы, существенно повышающите его устойчивость. Наибольшей популярностью пользуются добавки для бетона, содержащие фибру – тонкие стальные или полимерные волокна. Фибра выступает в роли своеобразной арматуры, закрепляя бетонный монолит изнутри.
Во-вторых, поверхности можно подвергать так называемому железнению – обработке покрытия сухим цементом или текучим цементным раствором. Гранулы материала укрепляют поверхностный слой бетона, который является наиболее восприимчивым к нагрузкам и климатическим воздействиям.

Принцип действия пропитки

В-третьих, можно обработать кладку или монолит силингами – изолирующими пропитками. Они производятся на основе быстротвердеющих полимеров, глубоко проникают в поверхностные поры и изолируют их. При этом покрытие приобретает гидроизоляционные характеристики, что существенно сказывается на его долговечности.

Обратите внимание! Полимерная пропитка нарушает естественную воздухопроницаемость, потому таким способом редко укрепляют стены жилых домов. А вот для пола данная методика подойдет как нельзя лучше.

Внешний вид обработанного пола

Ну, и стоит упомянуть еще об одной рекомендации. Любые повреждения бетона имеют тенденцию к расширению, потому стоит взять за правило: увидели дефект – отремонтировали его как можно скорее. Так проблема будет локализована и ее последствия останутся минимальными.

А вот если оставить маленькую трещинку без внимания, то через полгода на этом месте будет уже довольно большая щель…

Вывод

Срок службы железобетонных опор, колонн, напольных и дорожных покрытий, а также кладки из строительных блоков определяется воздействием комплекса факторов. И если на некоторые из них мы не можем влиять, то за счет других вполне реально повысить долговечность конструкции в целом.

Видео в этой статье содержит дополнительные рекомендации по улучшению эксплуатационных характеристик, потому советуем внимательно изучить его перед началом проектировки.

Добавить в избранное Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Долговечность бетона и методы продления срока службы

В основном бетонные и железобетонные конструкции служат около 50—100 лет. Но на практике долговечность бетона зависит от его характеристик его составляющих, свойств и внешней среды, где он эксплуатируется. Преждевременное разрушение сооружений из такого стройматериала происходит нередко. Поэтому важно знать методы продления срока его службы и сохранения стойкости поверхности в первоначальном виде.

Содержание

6 причин снижения долговечности
Как продлить жизнь бетону?
Методы продления срока службы

6 причин снижения долговечности

Самыми уязвимыми бетонными конструкциями являются дороги, мосты.

Срок службы бетона зависит от следующих факторов:

Состав стройматериала. Цемент, его марка прочности и обязательно показатели водостойкости играют важную роль в надежности бетонных сооружений. Прочность должна соответствовать нагрузкам. Материал обязан иметь точно выдержанный компонентный состав наполнителей.
Вид заполнителя. Керамзитобетон прослужит около 75 лет, а арболит нужно через 20 лет ремонтировать.
Температурный режим. Раствор должен уметь противостоять изменению температуры.
Заливка, пропорции главных составляющих смеси. С увеличением доли вяжущего элемента прочность бетонного раствора увеличивается. При изменении технологии заливки и пропорции ингредиентов к жидкости и нарушении процесса сушки снижается срок службы конструкции.
Влага, низкие температуры, соль. Губительно отражаются на материале. Повреждения будут видны уже через несколько лет эксплуатации.
Вибрации, ветра, крепление. Внешние факторы всегда влияют на долговечность бетона.

Как продлить жизнь бетону?

Долговечность сооружения зависит от свойств подготовленной подушки и качества заливки.

Согласно нормативным характеристикам и рекомендациям опытных строителей, можно увеличить срок службы такого стройматериала. Для этого придерживаются таких правил:

Чем качественней будет заливка, тем дольше конструкция проживет.
Состав выбирают, учитывая будущие нагрузки. Если получится сделать запас для прочности, это увеличит надежность и крепление сооружения.
Грунт нужно готовить качественно. Это снижает риск появления крупных трещин. Основание должно быть плотным, чтобы меньше было внешних воздействий.
Снизить пузырьковый воздух за счет уплотнения материала при заливке. Чем больше плотность бетона, тем меньше будет пористость. Благодаря этому стройматериал будет влагоустойчив.
Раствор нужно хорошо сушить. Вода не должна быстро испаряться, иначе материал не среагирует и будут трещины. Смесь нужно накрывать полиэтиленом.
В зимнее время материал не засыхает при минусовой температуре. Его греют электрокабелями, опалубку изолируют так, чтобы сохранялось тепло.

Методы продления срока службы

Химическая стойкость бетона также гарантирует его долговечность. Поэтому вводят в раствор модификаторы, делая его более устойчивым. В составе стройматериала есть фибра, которая является связующим веществом. Она закрепляет раствор изнутри. Готовую поверхность можно покрыть сухим цементом. Модификаторы укрепляют материал сверху. Рекомендуется обработать монолит изолирующей пропиткой. Стройматериал станет гидроизоляционным, что повысит срок службы. Если впоследствии использования появилась трещина в конструкции, то лучше как можно быстрее устранить дефект. Так как она со временем превратится в большую щель.

На износостойкость бетона в большей степени оказывают влияние плотность, водонепроницаемость, морозоустойчивость, меры, которые связаны с изоляцией от агрессивной среды.

Если ограничить доступ воды к материалу, то он прослужит долгое время. Поэтому применяют различные обмазки, которые не дают воде вступить в контакт с известью. Железобетонные сооружения часто портятся из-за коррозии металлоконструкций. Их нельзя использовать в агрессивной среде. Они обладают маленькой плотностью и имеют тонкий защитный слой. Для создания долговечной конструкции важно учитывать, где бетон или железобетон будет эксплуатироваться и обязательно в какой среде.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

0 104 просмотров

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Долговечность железобетона при воздействии комбинированных механических и экологических нагрузок

Достижения в области материаловедения и инженерии

Достижения в области материаловедения и инженерии / Опубликованные специальные выпуски / Спецвыпуск

Дата публикации

01 октября 2025 9000 Представление крайний срок

28 мая 2021

Ведущий редактор

Пэн Чжан ¹

Приглашенные редакторы

Майкл Фогель ² | Zhendi Wang ³

¹ Университет технологии Циндао, Циндао, Китай

² Институт технологии Karlsruhe, Acade Academemy, Germany

³. закрыты для подачи.

Другие статьи будут опубликованы в ближайшее время.

Этот выпуск закрыт для отправки.

Другие статьи будут опубликованы в ближайшее время.

Описание

Долговечность железобетонных конструкций стала критическим вопросом из-за экономических и экологических последствий. Большая часть износа железобетонных конструкций, наблюдаемого на практике, тесно связана с более чем одним единственным механизмом. Срок службы железобетонных конструкций может быть значительно сокращен под влиянием комбинированных воздействий, например проникновения хлоридов в сочетании с приложенной механической нагрузкой.

Таким образом, прогноз срока службы, основанный только на одном процессе ухудшения, не может считаться точным показателем. Существует ряд потенциальных комбинаций нагрузок, поэтому для обеспечения наилучшего прогноза срока службы необходимо шаг за шагом исследовать наиболее влиятельные комбинации. Кроме того, исследование комбинированных механических и экологических нагрузок означает, что долговечность железобетонных конструкций при типичных комбинированных нагрузках может быть реалистично оценена.

Целью этого специального выпуска является представление современных направлений исследований, которые подчеркивают прогресс в нашем понимании комбинированного влияния типичных механических и экологических нагрузок на долговечность железобетонных конструкций. Приветствуются как авторитетные обзорные статьи, так и оригинальные исследовательские работы, описывающие последние открытия в этой области.

Возможные темы включают, но не ограничиваются следующим:

Комбинированное влияние циклов замораживания-оттаивания и проникновения хлоридов
Сочетание проникновения хлоридов и механической нагрузки
Сочетание циклов замораживания-оттаивания, проникновения хлоридов и механической нагрузки
Сочетание карбонизации и механической нагрузки
Сочетание проникновения хлоридов и воздействия сульфатов
Коррозия стали в железобетоне под комбинированным воздействием нагрузка

Испытания на длительное воздействие в прибрежных районах
Математико-статистические методы для реалистического описания взаимодействующих механизмов износа
Моделирование взаимодействующих механизмов износа
Современные или новые методы испытаний, используемые для характеристики комбинированного воздействия
Прогнозирование срока службы для типичных комбинированных воздействий
Рекомендации по более реалистичному расчету долговечности
Продление срока службы железобетонных конструкций при комбинированном воздействии

Статьи

Модель прогнозирования риска раннего растрескивания бетона под действием многополевой связи

Кайюнь Джин | Цзянлинь Лю | . .. | Юэ Ли

Полевой мониторинг и численный анализ железобетонного фундамента крупномасштабной ветровой турбины

Яньмин Чжоу | Синьси Лю | … | Qian-Feng Gao

Экспериментальное исследование влияния коррозии борной кислоты на характеристики железобетона

Qianying Wang | Джиган Чжан | … | Ran Yang

Влияние трещин на разрушение бетона в замерзающей соленой среде

Гуанъянь Лю | Песня Му | … | Xiaocheng Zhou

Экспериментальное исследование влияния расширительного агента на долговечность бетона в технике гражданской противовоздушной обороны

Junbo Zhang | Джиган Чжан | … | Feng Shao

Механизм расширения и свойства расширяющегося гидравлического цемента на основе оксида магния для технических применений

Siqi Li | Йечэн Фэн | Jinbo Yang

Поведение при смятии заполненной бетоном стальной трубчатой колонны стальной балочной рамы под ударной нагрузкой

Лиан Сун | Хао Ху | … | Xi Tu

Показатели транспорта хлоридов в бетоне, армированном базальто-полипропиленовым волокном, в циклах сушки-увлажнения

Li Su | Дитао Ню | . .. | Qiang Fu

Влияние толщины ITZ на характеристики повреждения переработанного бетона

Fuwei Xu | Бин Тиан | Gang Xu

Экспериментальное исследование коротких колонн из квадратной стальной трубы с замкнутым контуром, ограниченным углепластиком

Yuchuan Wen | Чжунцзюнь Ху | … | Ян Сюй

Показатели журнала

Посмотреть полный отчет

Отправить

Рекомендации для авторовРедакционная коллегияБазы данных и индексирование

Имитационная модель для прогнозирования срока службы железобетонных конструкций водопровода

Abstract

С ростом конкурирующих требований к устойчивым конструкциям для поддержки Организации Объединенных Наций цели устойчивого развития, новые технологии развиваются для эффективного проектирования, производство и строительство объектов гражданского и экологического строительства. Исследователи расширили свои усилия по разработке методов, которые могут контролировать производительность гражданского инженерных сооружений в течение срока их службы для оптимальной окупаемости инвестиций. Усиленный бетонные конструкции составляют хороший процент компонентов строительных конструкций в водопроводных сооружениях. Срок службы этих конструкций влияет на устойчивые системы включая производство гидроэлектроэнергии, водоснабжение для потребления и орошения. Существующий Модели срока службы железобетонных конструкций зависят от конструкции, и каждая из них имеют присущие ограничения, вытекающие из конкретного использования. Большинство сводов правил определяют расчетный срок службы железобетонных водопроводов. структурам как 50 лет. Эффективность конструкции в любом эталонном возрасте в пределах службы Срок службы конструкции должен быть определен. Износ из-за коррозии арматуры влияет на эксплуатационные характеристики железобетонных гидротехнических сооружений и, следовательно, на срок их службы. Из-за больших инвестиций и риска, связанного с водными сооружениями, существует необходимо создать модель срока службы для прогнозирования их производительности. Основная цель этого исследования заключались в создании модели коррозии для прогнозирования срока службы водопровода. структуры. Для реализации основной цели эксперимента по ускоренной коррозии для отслеживания эволюции и распространение ширины трещины до 0,2 мм максимум. Был вариант бетона характерная прочность и армирование покрытия. Для продления срока службы армированного бетона, часто используются ингибиторы коррозии. Ингибиторы коррозии предотвращают коррозию или снижают скорость коррозии. Образцы для испытаний из четырех выбранных ингибиторов коррозии; нитрит кальция и ви на основе нитратов, органического ингибитора на основе диметилатаноламина и летучей золы в сочетании с использовалась выбранная марка цемента X, Y или Z. По результатам скорость коррозии снижается с увеличением защитного слоя и прочности бетона. Результаты были использованы при выводе коррозионной модели срока службы железобетонных водопропускных сооружений. Модель коррозии для прогнозирования службы железобетонных водопроводов структур был сформулирован путем разделения срока службы на период инициации и распространения период. Период инициации находили путем деления критической глубины проникновения на скорость коррозия. Были оценены модели расчета критической глубины проникновения, из которых Модель Сюй и Шаян была выбрана как применимая для данной работы. Модель распространения период был получен путем расчета периода от начала коррозии до появления 0,05 мм трещины и сложения с распространением ширины трещины от 0,05 мм до 0,2 мм. предложенная модель периода распространения коррозии сравнивалась с экспериментальными результатами и модели других исследователей и обнаружил, что он имеет сильную корреляцию с лабораторными выход. В результате экспериментов было отмечено, что из-за изменения химического состава цемента, выбор марки цемента влияет на скорость коррозии стали, залитой в бетон.