11. Корозія залізобетону.
Корозія – це руйнування залізобетону протягом часу під дією агресивного середовища.
Корозії піддається як арматура, так і бетон. Продукт корозії (іржа) збільшує об’єм арматури у кілька разів і це створює тиск на навколишній бетон і спричинює відколювання захисного шару і повне оголення арматури. Це прискорює корозію арматури і призводить до аварійного стану конструкції. Корозію в основному попереджують збільшенням товщини і щільності захисного шару бетону.
Причини корозії бетону :
Під дією води з малою жорсткістю ;
Внаслідок дії хімічних речовин( соляна кислота,морська вода, натрієві і калійні солі) ,які реагують із складовими цементного каменю;
Процеси ,пов’язані з утворенням і накопиченням у пустотах і капілярах нерозчинних солей,кристалізація яких призводить до виникнення в бетоні значних зусиль,від яких у ньому утворюються тріщини.
Найпростішим і ефективним заходом боротьби з корозією бетону є збільшення його густини.
Питання до самоконтролю :
1.Види бетонів і границі їхнього застосування.
2. Як визначити кубикову міцність бетону?
3. Призмова міцність бетону і її визначення.
4.Усадка бетону, її причини і заходи зниження її негативного впливу.
5. Повзучість і релаксація напружень в бетоні.
6. Класи та марки бетону.
7. Вибір класів бетону для залізобетонних конструкцій.
8.Класи арматури та їх застосування.
9.Арматурні вироби .
10.Стики арматури та їх характеристика.
11. Основні фактори зчеплення арматури та бетону.
12. Як впливає арматура на усадку та повзучість залізобетону?
13. Вплив температури на залізобетон.
14. Корозія залізобетону,її причини. Заходи боротьби з корозією залізобетону.
15. Захисний шар бетону, його призначення та мінімальні товщини.
Лекція № 5
Тема 2.3 Основи теорії розрахунку залізобетону.
План
Стадії напружено -деформативного стану при згинанні.
Розрахунок за методом граничних станів.
Нормативний і розрахунковий опори бетону.
Нормативний і розрахунковий опор арматури.
1. Стадії напружено -деформативного стану при згинанні
Напружено - деформативний стан елемента залежить від навантаження. При поступовому збільшенні навантаження на елемент послідовно виникають три стадії напружено-деформативного стану.
При малих навантаженнях (згинальних моментах) напруження в бетоні та арматурі невеликі, деформації мають пружний характер. Залежність між напруженнями і деформаціями лінійна і епюри напружень як в стиснутій, так і в розтягнутій зонах трикутні (рис 1,а). Сумісно з бетоном в розтягнутій зоні працює і арматура, яка в силу зчеплення з бетоном має такі ж деформації, що і бетон. Такий напружено-деформативний стан перерізу елемента називають стадією 1.
При збільшенні навантаження в розтягнутій зоні бетону розвиваються пластичні деформації, епюра напружень стає криволінійною і напруження досягають границі міцності на розтягання σbt=Rbt,ser. У стиснутій зоні в бетоні переважають пружні деформації і епюра напружень близька до трикутної. Це стадія 1,а. Її беруть за основу при розрахунку на утворення тріщин. (рис 1,б).
Подальше збільшення навантаження призводить до утворення тріщин в розтягнутій зоні. В місцях тріщин розтягувальні зусилля в основному сприймаються арматурою і частково бетоном над тріщиною. В стиснутій зоні в бетоні розвиваються пластичні деформації і епюра напруг стає криволінійною. При цьому нейтральна лінія піднімається вгору і висота стиснутої зони х зменшується. Це стадія 11 (рис 1,в). Стадія 11 зберігається тривалий час і характерна для експлуатаційних навантажень, бо для багатьох конструкцій тріщини допускаються. За цією стадією проводиться розрахунок прогинів і ширини розкриття тріщин.
Стадія 111(рис 1,г,д) – це стадія руйнування. Розрізняють два характерних випадки руйнування елементів.
Випадок 1(рис 1,г) має місце в нормально армованих елементах, в яких кількість розтягнутої арматури не перевищує певної межі. Руйнування починається з розтягнутої зони, де напруження в арматурі досягають границі текучості (σs=Rs), внаслідок чого швидко збільшується висота стиснутої зони через ріст тріщин. Напруження в бетоні стиснутої зони зростають, досягають тимчасового опору на стискання (σb=Rb) і бетон роздавлюється. Таким чином, перед руйнуванням елемента в нормальному перерізі утворюється пластичний шарнір і тому руйнування називається пластичним.
Випадок 2(рис 1,д) – елемент руйнується внаслідок роздавлювання бетону стиснутої зони, при цьому напруження в розтягнутій арматурі можуть не досягати границі текучості (σs≤Rs) і її міцність використовується не повністю. Таке руйнування носить крихкий характер і, як правило, має місце в переармованих елементах.
Рисунок 1- Стадії напружено-деформативного стану при згинанні.
а-стадія1, б-стадія 1а, в-стадія11, г-стадія111(випадок1), д- стадія 111(випадок 2)