Вероятностный расчет глубины и распространения фронта карбонизации в бетоне гидротехнических сооружений

Abstract

На побережье Дальнего Востока России климат носит муссонный характер, который наиболее ярко выражен на юге, а к северо-востоку постепенно ослабевает. Сезонная смена океанического и континентального влияния отражается на характере климата: лето умеренно теплое и дождливое, зима холодная и малоснежная. С развитием Северного морского пути и наращиванием нефтедобычи на шельфе сегодня проблема определения долговечности инженерных гидротехнических и портовых сооружений является крайне актуальной. Согласно официальной статистике, больше половины портовых сооружений находятся в неудовлетворительном состоянии и нуждаются в ремонте или реконструкции, в свою очередь это требует значительных капиталовложений. Опыт эксплуатации показал, что средний срок службы большинства гидротехнических сооружений составляет 30–40 лет, тогда как нормативный срок службы должен составлять минимум 50–100 лет. Сегодня около 90 % железобетонных портовых сооружений имеют дефекты бетона и арматуры, которые снижают долговечность и несущую способность. В процессе эксплуатации эти сооружения, как правило, подвергаются комплексу тяжелых агрессивных воздействий, поэтому на стадии проектирования важно предусмотреть целый ряд факторов, которые могут повлиять на фактический срок службы их железобетонных элементов. Существующие методики проектирования не в полном объеме отражают реальные условия эксплуатации гидротехнических сооружений. Это особенно ярко проявляется в районах, где одновременное воздействие таких факторов, как низкие температуры воздуха и большое число ясных дней в зимнее время при сильной солнечной радиации, приводит к резкому изменению реальных условий эксплуатации по сравнению с расчетными. Бетоны многих сооружений и конструкций испытывают большее число агрессивных воздействий, чем это предусматривается нормами проектирования. Поэтому из вышесказанного следует, что проблема прогноза ресурса железобетонных элементов как на этапе проектирования, так и в процессе эксплуатации всегда была наименее изученной в теории сооружений и наиболее весомой в социально-экономическом плане. В статье рассматривается модель воздействия окружающей среды юга Дальнего Востока, связанная преимущественно с воздействием на гидротехнические железобетонные сооружения углекислого газа в окружающей среде и последующей коррозией бетона и арматуры.