Класс бетона в20: Бетон класса В20 марки М250 – цена, сфера применения и характеристики

Применение неразрушающего контроля и диагностики при исследовании и оценке технического состояния существующих железобетонных конструкций в Болгарии

Димитар Димов, доц. проф., к.т.н. (C. Eng.), Архитектурный университет, инженер-строитель. и геодезия, 1 Хр. Смирненский бул., 1046 София, Болгария

РЕЗЮМЕ

В настоящее время и за последние несколько лет большое количество существующих зданий и мостов в Болгарии нуждаются в реконструкции и обновлении. Эта тенденция ставит ряд проблем, которые приходится решать нашим специалистам-строителям. Основная задача – определить фактическое техническое состояние несущих элементов и конструкций, чтобы обеспечить возможность их сохранения и эксплуатации в будущем. Сюда часто входит уточнение типов и описание явных неисправностей и повреждений, степень износа элементов, качество используемых материалов и другие важные параметры, необходимые даже при наличии их исполнительных конструкций.

В данной работе рассматривается комплексная методика оценки состояния несущих конструкций Ротонды на открытой площади перед Центральным железнодорожным вокзалом Софии. Этот метод основан на практическом применении различных современных физических методов и приборов неразрушающего контроля и диагностики бетона и арматуры в железобетонных элементах и ​​конструкциях. В результате их комплексного применения получены достоверные исходные данные, позволяющие ускорить подготовку проекта и выполнить реконструкцию.

1. Цель и объем расследования

Представленное техническое исследование было проведено в связи с продолжающейся реконструкцией и обновлением открытой площади перед Центральным железнодорожным вокзалом Софии (рис.1).

Цель — уточнить фактическое техническое состояние основных элементов и материалов, используемых в несущих конструкциях центральной части площади (Ротонда — рис. 2), чтобы их можно было использовать в качестве исходных данные для проектирования реконструкции. Это было сделано путем проведения комплексных неразрушающих испытаний и диагностических исследований:

• Качество и физико-механические свойства утилизируемых бетонов лабораторными и натурными комбинированными неразрушающими испытаниями;
• Диагностика типа, расположения и состояния арматуры основных несущих элементов ЖБ;
• Диагностика толщины и степени коррозии конструкционной стали колонн и
• Исследование и оценка вида, степени и количества выявленных неисправностей и повреждений.

2. Краткая информация об испытанных конструкциях

Несущая конструкция Ротонды на соответствующей отметке ± 0 ⁰⁰ привокзальной площади, запроектированной в 1973 г. и выполненной в 1974 г., разделена радиальными и кольцевыми деформационными швами на четыре участка (рис. 2). В свою очередь, они представляют собой четыре практически однородных по внешнему виду и конфигурации несущих конструкций. Каждый состоит из:

• Монолитные армированные верхние конструкции, состоящие из неразрезных плит, радиальных и кольцевых балок;
• Колонны стальные монтажные с одним или двумя сферическими соединениями в зависимости от их расположения по отношению к температурному центру конструкций;
• Монолитные одинарные железобетонные фундаменты, в которых анкеруются стальные колонны.

3. Результаты исследований

3.1. Установленные неисправности и повреждения
При проведении выездных технических осмотров по известным методикам [10] выявлены следующие неисправности и повреждения:

1. Следы атмосферных вод и карбонатовыделений из бетона балок и плит в местах радиальных стыков, наиболее сильно выраженные между кольцами 1 и 2;
2. Начальная и средняя степень коррозии арматуры плиты и балки с недостаточным забетонированием в этих местах;
3. Значительная «чешуйчатая» коррозия нижних незащищенных частей стальных колонн в радиальных стыках и колонн по внутреннему кольцу;
4. Аналогичная коррозия установлена ​​и на сферических опорах (шарнирах) тех же колонн;

3.2. Установление качества утилизируемых бетонов
3.2.1. Отрезая образцы бетона для испытаний
Таким образом были решены две важные задачи:

• Определена фактическая толщина балок и плит и определены физико-химические свойства утилизируемого бетона;
• Так называемый «коэффициент корреляции» стандартной зависимости — связь между установленной поверхностной твердостью по БГС 3816-84 [1] и фактической прочностью бетона в испытываемых элементах, полученной по БГС 505-84. [4] и BS EN 12504-1 [11] определяли непосредственно путем разрушения испытуемых образцов, отрезанных от самих элементов.

Для этого было отрезано 7 стержневых образцов от верхнего строения в секциях Б и С Ротонды (рис. 3), из мест, ранее подвергнутых неразрушающему контролю ( NDT) молотком для испытания бетона.

15 цилиндрических образцов диаметром Æ 74 мм и размером прибл. Из отрезанных керновых образцов дополнительно формовали 100 мм высотой. Эти образцы были испытаны в лабораторных условиях на объемную плотность (среднее значение которой составило 2 340 кг/м ³ ), однородность (которая оказалась достаточно хорошей) и прочность бетона на сжатие (которая варьировала от 30 МПа до 40 МПа). МПа).

3.2.2. Неразрушающий контроль бетона (НК)

Рис. 4:

3.2.3. Ультразвуковая диагностика бетона и трещин

Полученные результаты показали очень хорошую однородность и плотность (от 3 до 900 до 4 400 м/с), модули линейной деформации от E _bm =34 300 МПа до 36 500 МПа и прочность на сжатие
R _bm = 32,4 МПа до 37 МПа, что является обычным для высококачественных бетонов. Модули линейной деформации рассчитывали по известным зависимостям [9]:

к — коэффициент принимается равным 1 для линейных элементов и поперечного акустического контроля плоских элементов;

р _б = г _б /г — акустическая плотность бетона в кН с ² /м ⁴ _, и

, тогда как прочность бетона рассчитывалась по ОСТ 15013-84 [3] по зависимости:

Р бм =(Е б /1900) 2 /10

(3. 3)

3.2.4. Установление глубины карбонизации бетона защитным покрытием арматуры химическим методом
Глубину карбонизации бетона конструктивных элементов определяли химическим методом с использованием в качестве реагента 1%-го раствора фенолфталеина в спирте [6]. При увлажнении свежеповрежденных поверхностей бетонного покрытия, когда покрытие карбонизировано и недостаточно эффективно защищает арматуру от коррозии, бетон не окрашивается. При обработке поверхности некарбонатного бетона вышеуказанным реагентом его поверхности окрашиваются в малиновый цвет (рис.6).

При испытаниях 14 зон радиальных балок и плит установлено, что глубина карбонизации испытанных ЖБ балок в радиальных стыках, где происходят постоянные утечки атмосферных вод, составляет порядка 15-20 мм. В его состав входят хомуты и частично продольная несущая арматура, по которой поверхностная коррозия устанавливается на глубину до 50-80 мм, тогда как в железобетонных плитах и ​​балках без протечек, провалов и трещин она составляет от 0 до 5-6 мм, а арматура есть еще в негазированном бетоне.

3.3. Установление типа и состояния используемой арматуры
3.3.1. Установление типа и способа армирования основных несущих элементов
Уточнение способа армирования основных несущих элементов осуществлялось сканером Ferroscan FS10 производства HILTI Corporation (рис.7).

Таким образом, было опробовано более 30 площадных зон плит и балок железобетонных конструкций, в основном из сечения Б и частично из участков А и С (рис.8). Установлено, что несущая арматура железобетонных плит (односторонне армированная N16 и N14 класса А-III — рис. 13 и 14) и радиальной и кольцевой балок (N32, класс А-III) расположена правильно. и соответствует принятым в расчетах схемам, тогда как стремена в них (рис. 12 класса А-I) также по количеству и типу соответствуют принятым в расчетах, но местами выполнены с боковым отклонением (наклонные) и интервалы от 10-12 см до 25-26 см для расчетного интервала 20 см.

3.3.2. Определение типа и состояния арматуры
Проведенными локальными дополнительными исследованиями установлено, что хомуты радиальных балок рядом со стыками по внутреннему двутавровому кольцу, а также балки и плиты в зонах неплотностей, возникающих в полностью карбонизированном бетоне, имеют начальную и среднюю степень коррозии при глубиной 50-80 мм, а продольная несущая арматура балок в этих зонах и в установленных локальных местах с поверхностными трещинами и разрывами корродировала лишь поверхностно до 5-10 мм.

3.4. Состояние стальных колонн и фундаментов под ними
3.4.1. Диагностика стенок колонн
Ее выполняли ультразвуковым аппаратом DM1 производства KRAUTKRAMER Co., с точностью 0,1 мм и диапазоном 100 мм. Были продиагностированы участки под мостовой 6 непокрытых колонн, а также видимая часть 12 стальных колонн (рис.9).

Из анализа результатов видно, что значительно уменьшилась только толщина стен под уровнем покрытия колонн по внутреннему кольцу 1 и вдоль радиальных стыков по кольцам 1 и 2. В этих стенах минимальная толщина при 95% прочности составляет 17,6 мм (коррозионный износ 12%), тогда как надземные видимые части стенок тех же колонн корродировали значительно меньше — ок. 3%.

3.4.2. Состояние фундаментов под колонны
В результате проведенных исследований установлено, что монолитные железобетонные фундаменты под стальными колоннами находятся в сравнительно хорошем техническом состоянии без следов дефектов и повреждений на поверхности бетона, а неразрушающий контроль бетона в них показал, что в настоящее время он имеет хорошую однородность и можно отнести к классу бетона В20.

4. Заключение

Проведенные технические исследования и комплексные неразрушающие и диагностические испытания позволяют:

1. Объективно оценить общее техническое состояние верхнего строения Ротонды, которое, кроме указанных поврежденных участков и элементов, оказалось относительно хорошим;
2. Установить фактические прочностные и деформационные свойства, а также однородность, размеры, количество и качество бетона, арматуры и конструкционной стали, применяемых в несущих элементах и ​​конструкциях, которые могут быть использованы в качестве исходных данных для проектирования настоящей реконструкции;
3. Дать адекватные рекомендации по проектам восстановления и усиления отдельных элементов и деталей с установленной степенью износа с целью обеспечения необходимой прочности и долговечности конструкций в целом за счет рационального использования существующих несущих элементов при проведении реконструкции .

5. Ссылки

1. Бетон.
   

   About the author

   Related Posts

   Тягач хово: Седельные тягачи Howo – купить в Москве у официального дилера

   Балковоз фото: Балковоз (трубовоз) 75 тон 5 осей в Санкт-Петербурге – Цена, Фото

   Как работает мотопомпа: «Мотопомпа устройство и принцип действия?» – Яндекс.Кью

   Добавить комментарий Отменить ответ

   Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

   Комментарий *

   Имя *

   Email *

   Сайт