Научная статья на тему 'Особенности сульфатной коррозии бетона в условиях направленного влагопереноса'

Особенности сульфатной коррозии бетона в условиях направленного влагопереноса Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
1271
133
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
CONCRETE DURABILITY PREDICTION / DIRECTIONAL MOISTURE TRANSFER / MATHEMATICAL MODEL OF CONCRETE CORROSION / PORE SPACE OF CONCRETE / SULFATE CORROSION OF CONCRETE / МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОРРОЗИИ БЕТОНА / НАПРАВЛЕННЫЙ ВЛАГОПЕРЕНОС / ПОРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО БЕТОНА / ПРОГНОЗ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОНА / СУЛЬФАТНАЯ КОРРОЗИЯ БЕТОНА / ТАУМАСИТ / ЭТТРИНГИТ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Рязанова В. А.

Рассматривается математическая модель коррозии, которая основывается на уравнениях массопереноса с учетом переменной влажности и направленного переноса влаги, совокупности физических и химических процессов в поровом пространстве бетона. Учитывается структура порового пространства бетона. Рассматривается модель сульфатной коррозии для грунтовой и морской воды с различным содержанием сульфат-ионов. Объектами исследования являются сооружения, в которых бетон находится в неполностью водонасыщенном состоянии. Произведено сопоставление результатов численных расчетов с экспериментальными данными, которое показало точность, приемлемую для практических расчетов. Установлено, что во всех случаях влияние влагопереноса является существенным. Процесс накопления продуктов в твердой фазе в поровом пространстве бетона при наличии влагопереноса протекает в несколько стадий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Рязанова В. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Features of concrete sulfate corrosion in directional moisture transfer conditions

A mathematical model of corrosion which is based on the equations of mass transfer in view of variable humidity and directional moisture transfer set, of physical and chemical processes in the pore space of the concrete are discussed. There are taken into account the pore space of the concrete structure. The sulfate corrosion models for groundwater and sea water with different content of sulfate ions are viewed. The objects of study are the structures, which concrete is in a fully water-saturated state. There are produced a comparison of numerical results with experimental data, which showed the accuracy acceptable for practical calculations. It was established that in all cases the effect of moisture is essential. The accumulation of products in the solid phase in the pore space of concrete occurs in several stages at the presence of moisture transfer.

Текст научной работы на тему «Особенности сульфатной коррозии бетона в условиях направленного влагопереноса»

УДК 725.34:691.327:620.193

В. А. Рязанова (к.т.н., доц.)

ОСОБЕННОСТИ СУЛЬФАТНОЙ КОРРОЗИИ БЕТОНА В УСЛОВИЯХ НАПРАВЛЕННОГО ВЛАГОПЕРЕНОСА

Уфимский государственный нефтяной технический университет,

кафедра строительных конструкций 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; е-mail: [email protected]

V. A. Ryazanova

FEATURES OF CONCRETE SULFATE CORROSION IN DIRECTIONAL MOISTURE TRANSFER CONDITIONS

Uaf State Petroleum Technological University 1 Kosmonavtov Str, 450062, Ufa, Russia; е-mail: [email protected]

Рассматривается математическая модель коррозии, которая основывается на уравнениях мас-сопереноса с учетом переменной влажности и направленного переноса влаги, совокупности физических и химических процессов в поровом пространстве бетона. Учитывается структура порового пространства бетона. Рассматривается модель сульфатной коррозии для грунтовой и морской воды с различным содержанием сульфат-ионов. Объектами исследования являются сооружения, в которых бетон находится в неполностью водонасыщенном состоянии. Произведено сопоставление результатов численных расчетов с экспериментальными данными, которое показало точность, приемлемую для практических расчетов. Установлено, что во всех случаях влияние влагопереноса является существенным. Процесс накопления продуктов в твердой фазе в поровом пространстве бетона при наличии влагопереноса протекает в несколько стадий.

Ключевые слова: математическая модель коррозии бетона; направленный влагоперенос; по-ровое пространство бетона; прогноз долговечности бетона; сульфатная коррозия бетона

Сульфатная коррозия бетона представляет собой совокупность физических и химических процессов, которые при определенных многообразных условиях приводят к разрушению бетона. Принципиальной особенностью процессов сульфатной коррозии является наличие фазового перехода продуктов химических реакций, а в отдельных случаях и исходного раствора в твердую фазу вследствие кристаллизации 1-3.

Несмотря на большое количество работ и исследований по созданию бетона, стойкого к

A mathematical model of corrosion which is based on the equations of mass transfer in view of variable humidity and directional moisture transfer andactivities of physical and chemical processes in the pore space of the concrete are discussed. There are taken into account the pore space of the concrete structure. The sulfate corrosion model by groundwater and sea water with different content of sulfate ionsare viewed. The objects of study are the structures which concrete is in a fully water-saturated state. There are produced a comparison of numerical results with experimental data which showed the accuracy acceptable for practical calculations. It was found that in all cases the effect of moisture is essential. The accumulation of products in the solid phase in the pore space of concrete occurs in several stagesby presence of moisture transfer.

Key words: mathematical model of concrete corrosion; directional moisture transfer; pore space of concrete; concrete durability prediction; sulfate corrosion of concrete

воздействию сульфатной коррозии, задача придания бетону длительной стойкости и обоснование сроков их службы остается актуаль-

ной

4-7

До определенного момента отсутствовали научно-обоснованные методики расчета долговечности и надежности сооружений, эксплуатируемых в различных условиях сульфатной коррозии. До недавнего времени разработка физико-математических моделей коррозии бетона ограничивалось частным случаем полностью водонасыщенных бетонов, а для описания процессов диффузии растворенных веществ использовались стандартные уравне-

Дата поступления 02.08.16

ния массопереноса 8' 9. Важным шагом в совершенствовании методик долговечности бетона является разработка соответствующих математических моделей процессов коррозии, которые позволяют максимально полно учесть все факторы влияния на коррозионные процессы 10.

Дальнейшее совершенствование указанных моделей было связано с более строгим формулированием граничного условия на подвижном фронте химического превращения (ФХП) 10. В практическом отношении наиболее важным и общим является случай переменной влажности при наличии направленного влагопереноса, когда процесс коррозии протекает по всей поверхности порового пространства. Анализ эксплуатации объектов показывает, что бетон в них находится в неполностью водонасыщенном состоянии. За счет испарения влаги и капиллярного подсоса в теле бетона осуществляется направленный влагопере-

7 11

нос .

Целью исследования являются определение кинетических параметров коррозионных процессов бетона в условиях направленного влагопереносас последующей оценкой его долговечности. Для этого используется разработанная математическая модель, которая позволяет учесть многообразие физических и химических факторов влияния. Данные, получаемые в результате численных расчетов, могут быть использованы для прогнозирования срока надежной эксплуатации бетона в условиях сульфатной коррозии.

Объекты исследования

Сульфатной коррозии может быть подвержен бетон, который эксплуатируется в различных условиях. Сульфаты, вызывающие проявление процессов сульфатной коррозии, встречаются в большинстве природных вод. В пресных водоемах содержание сульфат-ионов достигает 60 мг/л, в минерализованных грунтовых водах оно составляет 200—400 мг/л, а в морской воде — 2500—2700 мг/л 1.

Грунтовые воды могут разрушать бетон и железобетон заглубленных и полузаглубленных конструкций и сооружений. Выделяются типы агрессивности грунтовых вод в зависимости от их состава, такие как общекислотная, выщелачивающая, магнезиальная, сульфатная, углекислотная 12. В частности, для сульфатного типа грунтовая вода содержит свыше 250 мг/л сульфатных ионов. Каждый из типов воды определяет механизм воздействия на

составляющие цементного камня, вызывая коррозию 1-11-111 видов по классификации В.М. Москвина.

В то же время природные воды классифицируются по степени минерализации, определяемой по сумме всех минеральных веществ, растворенных в воде, выраженной в граммах абсолютно сухого остатка при выпаривании 1 л воды (табл. 1).

Таблица 1 Классификация природных вод по степени минерализации

№ пп Характеристика воды Содержание сухого остатка, г/л Химический тип воды

1 Пресная до 1 Гидрокарбонатные кальциевые

2 Слабосолоноватая 1-3 Сульфатные, реже хлоридные

3 Солоноватая 3-10 Сульфатные, реже хлоридные

4 Соленая 10-20 Сульфатные, хлоридные

5 Рассол >50 Хлоридно-натриевые

Морские бетонные сооружения подвергаются воздействию жидких агрессивных сред. Химический состав на примере морской воды Черного моря согласно данным 1 представлен в табл.2. Морская вода представляет собой сложную жидкую среду, в которой содержатся соли-электролиты, агрессивные по отношению к бетону. В химическом составе таких сред представлены хлориды натрия, сульфат и хлорид магния, сульфат кальция.

Таблица 2 Химический состав морской воды

Общая соленость г/л Содержание ионов г/л

С1' Бв/' Св32- Ма+ Са2+

18.0 9.9 1.4 0.04 5.5 0.67 0.22

Представителем сооружений, эксплуатируемых в условиях таких сред, являются причалы, представляющие собой бетонную стену, частично погруженную в морскую воду и частично возвышающуюся над водой, длинномерные конструкции мостов, тоннелей и других гидротехнических сооружений.

Сульфаты имеют сложный механизм воздействия на активный в химическом отношении компонент бетона — цементный камень. Коррозионное воздействие может усиливаться или ослабевать в зависимости от концентрации агрессивных компонентов, при переменном

уровне воздействия растворов солей на бетон конструкции, периодическом высушивании, частичном погружении. Это обусловлено тем, что на химические процессы взаимодействия агрессивной среды и цементного камня в бетоне накладывается влияние физических процессов массопереноса растворимых компонентов и кристаллизации продуктов коррозии или растворимых компонентов, которые могут ускорять или тормозить химические процессы 10. Возможность коррозионного воздействия также усиливается при изменении температуры в процессе эксплуатации сооружения.

Сульфаты, находящиеся в агрессивной среде, соприкасающейся с цементным камнем, способны в значительной степени повысить растворимость составляющих цементного камня и вызвать развитие обменных реакций с замещением катиона в сульфате на ион кальция из цементного камня (коррозия второго вида). Вместе с тем действие сульфатов может явиться причиной развития процессов коррозии третьего вида.

По данным 4 13, выделение кристаллов двуводного гипса в твердую фазу из раствора становится возможным в отсутствии посторонних ионов при достижении концентрации сульфатов 2020—2100 мг/л. Наличие других ионов смещает равновесие в растворе. Наличие ионов кальция в растворах агрессивных сред провоцирует образование гипса при более низких концентрациях сульфатов. Растворы хлоридов, напротив, отодвигают момент начала осаждения кристаллов гипса. Поэтому состав агрессивных сред в значительной степени может повлиять на кинетические характеристики процессов коррозии.

Наибольшее значение для стойкости цементного камня при воздействии на него сульфатов имеют гидросульфоалюминат кальция (эттрингит) и гидросульфокарбосиликат кальция (таумасит).

При образовании эттрингита сульфаты реагируют с гидроалюминатамикальция, которые содержатся в цементном камне в результате процессов гидратации клинкерного минерала — трехкальциевого алюмината С3А, состоящего из 3Са0-А1203. Таумасит образуется из гидросиликатов кальция и является причиной ослабления и конечного разрушения бетона. Источником гидросиликатов являются клинкерные минералы алит (С3Б — трехкальциевый силикат 3Са0-5Ю2) и белит (С2Б — двух-кальциевый силикат 2Са0-5Ю2).Для образования кристаллов таумасита необходимо нали-

чие гидросиликатов, сульфатов и карбонатов. Источником силикатов кальция является цементный камень, а сульфатов — внешняя среда: грунтовая или морская вода. Карбонаты содержатся в известковых составляющих цементного камня, крупного или мелкого заполнителя е-13'14.

Представление о механизме протекания процессов разрушения бетонов в сложных агрессивных жидких дано в работах М. Регура 1. Коррозионное действие минерализованной и морской воды обуславливает, главным образом, наличие MgS04, который реагирует с

гидроксидом кальция с образованием гипса и

1

гидроксида магния .

0бразование гипса:

MgS04 + Са(0Н)2 ^ СаS04 + Mg(0Н)2

На поверхности бетона в присутствии С02 образуются карбонаты:

С02 + Са(0Н)2 ^ СаС03 + Н20.

0бразовавшийся гипс, реагируя с выделяющимся при гидролизе силикатов кальция гидроксидом кальция, образует эттрингит — гидросульфоалюминат кальция. Согласно реакции происходит сначала образование первичного эттрингита, который в последующем в присутствии сульфатов агрессивной среды может преобразоваться во вторичный эттрингит:

3СаS04 + 3Са0-А1203 + 26Н20 ^

^ 3Са0•Al203•3СаS04•(31-32)Н20 (первичный эттрингит)

Соединения Mg(0Н)2 и СаС03 образуют пленку на поверхности бетона и уплотняют поры 1. 0бразование эттрингитов сопровождается увеличением объема, что приводит к расширению и растрескиванию пор бетона.

Кроме этих основных реакций протекает взаимодействие хлоридов с гидроксидом кальция Са(0Н)2, которым насыщено поровое пространство бетона, и алюминатом С3А:

MgСl2 + Са(0Н)2 ^ СаС12 + Mg(0Н)2

СаС12 + 3Са0-А1203 + 10Н20 ^ 3Са0А>0;гСаС1г10Н20

0дновременно протекают процессы образования гидрохлоралюмината кальция и, возможно, образование таумасита.

Указанные уравнения реакций представляют лишь суммарную схему процессов. Выполнявшиеся многократно химические анализы затвердевшего цементного камня подтвердили накопление в бетоне магния и сульфатов,

а в последующем и образование пленок Мя(ОН)2 и СаС03.

По мнению 15, продукты взаимодействия компонентов агрессивной среды и цементного камня, а именно эттрингит и таумасит, обладают экспансивным характером. При сульфатной коррозии в результате взаимодействия гидроалюминатов кальция и моносульфата происходит образование вторичного эттрингита. В результате взаимодействия гидросиликатов кальция и гидроксида кальция в присутствии карбонат-иона происходит образование таумасита. Эттрингит и таума-сит всегда находятся в кристаллической смеси и имеют сходное кристаллическое строение. Вместе с тем, соотношение между ними, как продуктами коррозии, зависит от внешних факторов, и, в первую очередь, от температуры. В исследованиях 15 установлено, что пониженная температура окружающей среды (+4±2 оС) стимулирует образование таумасита, более высокая температура (от +20±2 оС) приводит к образованию эттрингита. Одновременно может меняться характер разрушения бетона в зависимости от долей содержания эттрингита и таумасита.

Расчетная часть

С учетом вышеизложенного правомерно рассмотрение модели коррозии, которая основывается на уравнениях массопереноса, обобщенных на случай переменной влажности с учетом направленного переноса влаги в капиллярнопористой среде. В уравнения массопереноса в зависимости от особенностей протекающих процессов, включаются составляющие, которые учитывают кинетику химических реакций, процессов растворения, кристаллизации и т.п. Указанные уравнения рассматриваются совместно с уравнением влагопереноса.

Учитывая, что бетон по структуре поро-вого пространства является капиллярно-пористым телом, принимается, что физические и химические процессы коррозии должны рассматриваться с учетом структуры порового пространства 11,16. Для описания структуры порового пространства в качестве одной из предпосылок принимается, что бетон представляет собой капиллярно-пористую среду. Структура порового пространства может рассматриваться в виде системы сквозных цилиндрических параллельных пор или капилляров, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Помимо

сквозных продольных капилляров и пор имеется значительное количество различно ориентированных капилляров, по которым возможен влагоперенос в радиальном направлении.

При математическом формулировании задачи учитывается, что общая продолжительность процесса коррозии лимитируется не всеми последовательно протекающими химическими и физическими процессами, а несколькими или одним. Кроме того, соблюдается условие сохранения количества исходной фазы, перемещаемой при испарении. Считается, что гидроксид кальция, как химически активный компонент цементного камня, равномерно распределен по объему.

Уравнение массопереноса растворенного вещества в неполностью водонасыщенном бетоне при направленном переносе влаги может быть построено на основе закона Фи-ка и уравнения неразрывности (закона сохранения массы) растворенного вещества и записывается в виде:

d(cw) д ( дс') д , ч ...

—^—'- = D—I w— 1 + — (cwv), (1) dt дх \ дх) дх

где с — концентрация растворенного вещества; w — влагосодержание бетона; v — скорость влагопереноса (фильтрации); х — координата; t — время.

Принимаем, что скорость влагопереноса v = const, а процесс является изотермическим. В уравнение (1) в зависимости от физических и химических особенностей протекающих процессов включаются уравнения химических реакций, растворения, кристаллизации, записанные в кинетической форме 1 13. Уравнение (1) должно рассматриваться совместно с уравнением влагопереноса, которое имеет вид:

дw д^

э7=a ~дХг ' (2)

где am — коэффициент диффузии влаги.

Количество испарившейся в данной точке бетона воды определим из условия неразрывности:

AQ =--w - wct

(3)

где Д0— количество испаренной воды в сечении с координатой х;

с0 — исходная концентрация солевого раствора; д' — концентрация продуктов в твердой фазе; св-— количество химически связанной воды.

0

Условие баланса веществ на подвижной границе химического превращения записывается в виде 16:

Евд-С-еВ,^ = -тодП е = е + ^ п дг н 1 дг 0 дг ; Го , (4)

где Еп, Ен — коэффициенты пористости в начале и в конце процесса;

т0 — концентрация (массовая) растворимого компонента цементного камня;

О, О1 — коэффициенты диффузии солевого раствора и нейтрализуемого растворенного вещества;

у0 — объемный вес растворимого компонента;

с, с2 — концентрации солевого и нейтрализуемого растворов;

П— координата ФХП.

Предварительно находится решение двух вспомогательных задач: процесса вла-гопереноса и движения фронта химического превращения в радиальном направлении при движении солевого раствора по капилляру. При этом в качестве граничных условий принимается:

- испарение воды происходит на верхней поверхности конструкции ;

- верхняя граница (поверхность) принимается проницаемой для влаги и непроницаемой для солей;

- рассматривается одномерный процесс, так что исследуемые характеристики являются функцией координаты и времени;

Решение (2) с учетом сформулированных граничных условий в случае стационар-ноговлагопереноса записывается в виде: w (х ) = Ь - ах

г () =

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(5)

(w - w )

\ п р )

а = а-—

Ь = wп ат + а1

где

где wn— величина влагосодержания нижней поверхности образца;

wн — влагосодержание верхней поверхности; Wp — равновесное влагосодержание; а— коэффициент влагообмена с окружающей средой.

Из решения плоской задачи можно получить значения глубины ФХП и другие важные характеристики процесса, такие, как скорость и количество связывания солевого раствора.

Было получено, что скорость и в химической реакции вокруг капилляра равна

М то

Л , (6) г + — Я

где

Л = 0.429-г02. Я = 0 858ВСоЕп

тп

где м — стехиометрический коэффициент; г0 — начальный радиус капилляра.

Соответственно количество связанного солевого раствора за время Ь равно:

в( ) = М то 1п [д +(7)

Необходимо учесть дополнительные уравнения баланса веществ, позволяющие вычислять текущие значения пористости. Количество кристаллизующихся веществ исходного раствора в поровом пространстве в заданный интервал времени равно:

Ч, = в(с - с, )Д, (8)

где в — массообменный коэффициент скорости кристаллизации;

с* — концентрация насыщения.

Также определяется концентрация и, соответственно, количество кристаллизующихся продуктов реакции за интервал времени

(9)

Ч2 = Д (с1 - с1, )Дг •

Из уравнений 8 и 9 следует:

Е(х,г) = Ен + Е2 (х,г)-Ер (х,г), (10)

где Е2(х,Ь) — пористость, соответствующая содержанию растворимого компонента т0;

ЕКр(х,Ь) — пористость, соответствующая объемной концентрации продуктов кристаллизации.

Е = Ч- + Ч.

к У г У2 ,

(11)

где у 1, у 2 — объемная масса исходного раствора и продуктов химических реакций в кристаллизационной фазе.

Ч = Чг + Ч2 . (12)

Из условий прочности бетона следует 9: Е < 0.9Е (13)

кр п • \

Количество испарившейся воды с верхней поверхности (х=Г) образца с изолированными боковыми гранями за время ДЬ рав-

но

17.

ДQ = а 5 ■Д?( - )-

ат

а +а I , (14)

т '

где 5 — площадь верхней поверхности.

?хЮ!, —:

СМ

По измеренным в экспериментах ниям Wp и ДО и по зависимостям определяются значения ат и а.

Соответствующая краевая задача нове исходной системы уравнений и тых допущений записывается в виде:

дс ^ д2с дс аВ дс

— = В—- - у0-----+

д? дх дх Ь - ах дх

+ Ь^-в(с - с* )-/( ) Ь - ах

Краевые условия:

х = 0 с = с0,

, дс

х=1, В--у0с = 0 ,

дх

? = 0; с(х,о) = Со; с = с - с*; у0 = а

значе-5, 7, 8

на ос-приня-

(15)

(16)

(17)

(18)

Поскольку пористость бетона изменяется в процессе коррозии вследствие процессов растворения, кристаллизации, то, соответственно, изменяются структурные и влагооб-менные характеристики.

Численное решение уравнения (15) с учетом граничных условий (16—18) осуществляется методом конечных разностей (МКР).

Проверка правильности полученных решений осуществлялось путем сопоставления результатов численных расчетов с имеющимися экспериментальными данными, полученными НИИЖБ. Опытные данные содержания сульфатов в твердой фазе по длине образца приведены на рис. 1.

На основе расчетов было получено: д = 7.259 г, ДО = 0.1906 л. По литературным данным: ™п - = 0.02; ат = 3 -10-3 м3/ч. С учетом указанного из (5, 7, 8) получено:

а = 1.1 -103 м3/ч; в = 0.19 -103 1/ч. Сопоставление экспериментальных данных и результатов расчета по формулам (6, 7) показало их приемлемую для практических расчетов точность.

На рис. 2 показаны результаты численных расчетов.

16,0 I, см

Рис. 1. Распределение содержания сульфатов* в твердой фазе по длине бетонного образца:

1 — насыщенный раствор Ма2Б04; 2 — раствор Ма2Б04 с концентрацией 33.8 г/л. * — в данном случае в расчетах использовалось значение суммарного количества кристаллизующихся веществ для д1 и д2.

Варьировались преимущественно значения скорости влагопереноса у0. Установлено, что во всех случаях влияние влагопереноса является существенным. Из экспериментальных данных следует, что вблизи «испаряющей» поверхности при ^—>3.0 мес. рост д прекращается, происходит лишь увеличение длины данного участка, что свидетельствует о достижении величины предельного значения ЕКр из условия (13). При этом происходит резкое уменьшение пористости, что приводит к снижению скорости влагопереноса V). Для проверки указанного предположения в расчетах было принято, что в течение продолжительности Т = 3 мес. значение у0 = 10-3 м/ч, а затем в течение такой же продолжительности равно V = 10-7 м/ч. Результирующая кривая 3, полученная суммированием 1 и 2, показана на рис. 2.

г*

0 5,5 11,0 16,01, см

Рис. 2. Распределение концентрации агрессивного компонента по длине образца:

в=0.2310-5 1 /ч; 0=1010-6 м2/ч. 1 — У0=10-5 м/ч; 2 — У0=10-7 м/ч; 3 — результирующая кривая

Принципиальная схема процесса накопления продуктов в твердой фазе в поровом пространстве бетона при наличии влагопере-носа включает следующие этапы.

VI > 10

1. Сначала при происходит перенос солевого раствора за счет влагоперено-са (линейная зависимость) и накопление продуктов в твердой фазе по длине образца при с>с».

2. После снижения пористости и, соответ-

V < 1

ственно, параметра ^ преобладающим

становится диффузионный процесс с накоплением продуктов вблизи смачиваемого торца.

Литература

1. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шиссль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах.— М.: Стройиздат, 1990.-316 с.

2. Селяев В.П., Ошкина Л.М., Селяев П.В., Сорокин Е.В. Исследование химической стойкости цементных бетонов с учетом сульфатной коррозии // Региональная архитектура и строительство.- 2013.- №1(15).-С.4-11.

3. Рахимбаев Ш.М. Кинетика процессов коль-матации при химической коррозии цементных систем // Бетон и железобетон.-2012.- №6.- С.16-17.

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

5. Селяев В.П., Неверов В.А., Селяев П.В., Сорокин Е.В., Юдина О.А. Прогнозирование долговечности железобетонных конструкций с учетом сульфатной коррозии бетона // Инженерно-строительный журнал.-

2014.- №1(45).- С. 23-40.

6. Штарк И., Вихт Б. Долговечность бетона.-Киев: Оранта, 2004.- 301 с.

7. Сафаров К.Б., Степанова В.Ф. Проблемы повышения коррозионной стойкости железобетонных конструкций в гидротехнических сооружениях Рогунской ГЭС // Матер. научно-технической конф. «Поиск-2015».-

2015.- Ч. 2.- С. 230-231.

8. Полак А.Ф. Моделирование коррозии железобетона и прогнозирование его долговечности // Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии.- М.: ВИНИТИ, 1986.Т. 12.

9. Комохов П.Г., Латыпов В.М., Вагапов Р.Ф., Латыпова Т.В. Оценка агрессивности сульфатных сред по отношению к бетону и железобетону // Долговечность и защита конструкций от коррозии: Матер. междунар. конф.- М., 1999.- С.294-301.

10. Гусев Б.В., Файвусович А.С. Основы математической теории процессов коррозии бетона.- М., 2006.- 39 с.

Диффузионная зона (I), переносная зона (II) и зона стабилизированного состояния (III) показаны на рис. 1.

Разработанная математическая модель процессов сульфатной коррозии бетонов в условиях направленного влагопереноса учитывает влияние физических и химических процессов на кинетику процессов коррозии. Модель может быть использована для планирования и усовершенствования методики проведения экспериментальных исследований, для разработки инженерных методик прогнозирования долговечности сооружений, эксплуатируемых в сульфатсодержащих средах.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

References

1. Alekseyev S.N., IvanovF.M., Modry S., Shissl P. Dolgovechnost zhelezobetona v agressiv-nykh sredakh [Durability of concrete in aggressive environments]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1990, 316 p.

2. Selyaev V.P., Oshkina L.M., Selyayev P.V., Sorokin E.V. Issledovanie khimicheskoi stoykosti tsementnykh betonov s uchetom sul-fatnoy korrozii [The study of chemical resistance of cement concrete with regard sulfate corrosion]. Regionalnaya arkhitektura i stroitelstvo [Regional architecture and engineering], 2013, no. 1(15), pp. 4-11.

3. Rakhimbaev Sh.M. Kinetika protsessov kol-matatsii pri khimicheskoi korrozii tsement-nykh sistem [The kinetics of clogging processes in the chemical corrosion of cement systems]. Beton i zhelezobeton [Concrete and reinforced concrete], 2012, no. 6, pp.16-17.

4. Moskvin V.M., Ivanov F.M., Alekseev S.N., Guzeev E.A. Korroziya betona i zhele-zobetona, metody ikh zashchity [Corrosion of concrete and reinforced concrete, methods of protection]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1980, 536 p.

5. Selyayev V.P., Neverov V.A., Selyayev P.V., Sorokin E.V., Yudina O.A. Prognozirovaniye dolgovechnosti zhelezobetonnykh konstruktsii s uchetom sulfatnoi korrozii betona [Predicting the durability of reinforced concrete structures based on sulfate corrosion of concrete]. Inzhenerno-stroitelnyi zhurnal [Journal of Civil Engineering], 2014, no. 1(45), pp. 23-40.

6. Shtark I., Vikht B. Dolgovechnost betona [Concrete durability]. Kiev,Oranta Publ., 2004, 301 p.

7. Safarov K.B., Stepanova V.F., Problemy povysheniya korrozionnoy stoykosti zhele-zobetonnykh konstruktsiy v gidrotekhni-cheskikh sooruzheniyakh Rogunskoy GES [Problems of increasing the corrosion resistance of reinforced concrete structures in hydraulic engineering structures of the Rogun hydroelectric power station]. Sbornik materialov nauchno-

11. Рязанова В.А. Теоретические основы процессов сульфатной коррозии бетонных конструкций с испаряющей поверхностью // Зборник науко-вих праць ЛНАУ. Серия: Технични науки.-Луганськ: Видавництво ЛНАУ.— 2007.— №71(94).- С.197-207.

12. Геологический словарь.- М.: Недра, 1978.-Т.1.- С.107.

13. Федосов С.В., Базанов С.М. Сульфатная коррозия бетона.- М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2003.- 192 с.

14. Морская коррозия.- М.: Металлургия, 1983.512 с.

15. Базанов С. М. Механизм разрушения бетона при воздействии сульфатов // Строительные материалы.- 2004.- №9.- С. 46-48.

16. Гусев Б.В., Файвусович А.С., Рязанова В.А. Развитие фронта коррозии бетона в агрессивных средах // Бетон и железобетон.- 2005.-№5.- С. 23-28.

17. Файвусович А.С., Рязанова В.А., Бурцев Г.Г., Хохленко Т.А. Физико-математическое моделирование процессов коррозии III вида с учетом влагопереноса // В сб. «Современные проблемы строительства».- Донецк: ООО «Лебедь», 2002.- С. 208-218.

tekhnicheskoy konferentsii «Poisk-2015», Ch. 2 [Proceedings of the scientific-technical conference «Search-2015», part 2], 2015, pp. 230-231.

8. Polak A.F. Modelirovanie korrozii zhelezobetona i prognozirovanie ego dolgovechnosti [Modelling of concrete corrosion and forecasting its durability]. Itogi nauki i tekhniki. Korroziya i zashchita ot korrozii [Results of science and technology. Corrosion and Corrosion Protection]. Moscow, VINITI Publ., 1986, vol. 12.

9. Komokhov P.G., Latypov V.M., Vagapov R.F., Latypova T.V. Otsenka agressivnosti sulfatnykh sred po otnosheniyu k betonu i zhelezobetonu [Evaluation of the aggressiveness sulfate media in relation to the concrete and reinforced concrete] Dolgovechnost i zashchita konstruktsii ot korrozii. Mater. mezhdunar. konf. [Durability and protection of structures against corrosion: Proceedings of International Conference]. Moscow, 1999, pp. 294-301.

10. Gusev B.V., Fayvusovich A.S. Osnovy matemati-cheskoy teorii protsessov korrozii betona [Fundamentals of the mathematical theory of concrete corrosion processes]. Moscow, 2006, 39 p.

11. Ryazanova V.A. Teoreticheskiye osnovy protsessov sulfatnoy korrozii betonnykh konstruktsiy s isparyayushchey poverkhnostyu [Theoretical basis of processes of sulfate corrosion of concrete structures with the evaporating surface]. Zbornik naukovikh prats LNAU. Seriya: Tekhnichni nauki [Collection of scientific works LNAU. Series: Engineering]. Lugansk, Vidavnitstvo LNAU Publ., 2007, no. 71(94), pp.197-207.

12. Geologicheskiy slovar [Geology dictionary] . Moscow, Nedra Publ., 1978, vol.1, p.107.

13. Fedosov S.V., Bazanov S.M. Sulfatnaya korroziya betona [Sulfate corrosion of concrete]. Moscow, Izdatelstvo Assotsiatsii stroitelnykh vuzov Publ., 2003, 192 p.

14. Morskaya korroziya [Marine corrosion]. Mosocw, Metallurgiya Publ., 1983, 512 p.

15. Bazanov S. M. Mekhanizm razrusheniya betona pri vozdeystvii sulfatov [Destruction mechanism of concrete under the influence of sulphate]. Stroitelnyye materialy [Building Materials], 2004, no.9, pp. 46-48.

16. Gusev B.V., Fayvusovich A.S., Ryazanova V.A. Razvitiye fronta korrozii betona v agressivnykh sredakh [Development Front concrete corrosion in aggressive environments]. Beton i zhelezo-beton [Concrete and reinforced concrete], 2005, no.5, pp. 23-28.

17. Fayvusovich A.S., Ryazanova V.A., Burtsev G.G., Khokhlenko T.A. Fiziko-matematiches-koye modelirovaniye protsessov korrozii III vida s uchetom vlagoperenosa [Physical and mathematical modeling of the form III of corrosion processes with regard to moisture] V sb. Sovremennyye problemy stroitelstva [In the book «Modern problems of construction»]. Donetsk: OOO «Lebed» Publ., 2002, pp. 208-218.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.