Установление степени коррозионного и температурного поражения элементов зданий и сооружений

Воздействие агрессивной среды на железобетонные конструкции может вызвать коррозию бетона, армату­ры и закладных деталей и привести к снижению несу­щей способности конструкции в целом. В связи с этим при обследовании необходимо определить участки кор­розионного повреждения бетона, арматуры и закладных деталей, характер, вид, степень и глубину коррозионных повреждений физико-химическим анализом проб бетона и арматурной стали.

При этом определяют: глубину нейтрализующего слоя бетона путем анализа реакции спиртового раство­ра фенолфталеина на свежеобработанный скол бетона защитного слоя; ожидаемую глубину карбонизации и нейтрализации бетона агрессивными газами; вид и от­носительное количество продуктов коррозии (гипса, кар­боната кальция, гидросульфоалюмината кальция и др.), исследуя интенсивность соответствующих термических эффектов и дифракционных отражений методами диф­ференциального термического и фазового рентгеновско­го анализа состава вяжущей составляющей цементного камня с помощью пирометров, дифрактометров в ком­плекте с гониометрами различного типа; количествен­ную и качественную структуру цементного камня путем оптико-микроскопических исследований микроскопами МБК-6, МИН-8 по ГОСТ 22023—76; величину капилляр­ного водопоглощения по ГОСТ 12730.0—78; концентра­цию водородных ионов в водной вытяжке из цементного камня с помощью рН-титра.

В процессе обследований необходимо установить степень и вид поражения металла коррозией: общая (равномерная) или местная (язвенная). Степень пора­жения материалов равномерной коррозией определяется сравнением поперечных сечений пораженных участков с проектными. При местной коррозии устанавливают размеры язв и их количество на единицу площади.

Коррозия арматуры чаще всего обнаруживается ви­зуально по появлению продольных трещин и ржавых пятен на поверхности защитного слоя бетона, а также электрическим методом в соответствии с положениями «Методических рекомендаций по исследованию ингиби­торов коррозии арматуры в бетоне» (НИИЖБ Госстроя СССР. М., 1980).

Проведение и анализ результатов физико-химических и электрохимических исследований осуществляется спе­циализированными организациями.

Одним из часто встречающихся дефектов, возникаю­щих при неправильной эксплуатации промышленных зданий, является промасливание бетонных конструкций. Исследования показывают, что плотно уложенный и вы­сокопрочный бетон практически не подвергается промасливанию. Бетон недостаточной плотности с трещинами и раковинами может быть пропитан различными техни­ческими маслами на значительную глубину. Прочность такого бетона может снижаться в 2 раза.

При обследовании железобетонных конструкций осо­бое внимание необходимо уделить элементам, подверга­ющимся специфическим воздействиям высоких и низких температур.

Стойкость бетона к воздействию повышенных и вы­соких температур устанавливают путем проведения ис­пытания по выявлению остаточной прочности образцов на сжатие, огневой усадки и термической стойкости по СН 156—67, а деформации под нагрузкой по ГОСТ 23283—78.

При кратковременном температурном воздействии, характерном во время пожара, тяжелый бетон при тем­пературах 60 и 90 °С снижает призменную прочность на 35 и 21 %. При температурах 200...400⁰ призменная прочность увеличивается на 5...10 %, а при нагревании бетона выше 400 °С уменьшается, снижаясь при 600 °С на 35 % и при 700 °С на 52 %. Изменяются и деформативные свойства бетона. Так, при нагреве до 100 °С модуль упругости уменьшается на 30 %, при 500 °С — на 57%, а при 700 °С— на 82 %. Существенные изменения.физико-механических свойств под влиянием высокой температуры происходят и у стальной арматуры.

Воздействие высокой температуры на железобетон­ные конструкции приводит к резкому снижению сцепле­ния арматуры с бетоном. При нагреве до 100 °С сцепле­ние гладкой арматуры с бетоном уменьшается на 25 %, а при 450 °С — сцепление нарушается полностью. На­грев до 200 °С железобетонных конструкций с горяче­катаной арматурой периодического профиля практиче­ски не снижает сцепления, но при более высоких темпе­ратурах происходит снижение величины сцепления, ко­торое достигает 25 % при 450 °С.

Строительные конструкции часто эксплуатируются в режимах попеременного замораживания и оттаивания, что может существенно сказаться на прочности мате­риалов. Морозостойкость бетона определяется на образ­цах, вырезанных из конструкции по ГОСТ 10060—87, -и другими лабораторными методами в специальных кли­матических камерах.