Глава 4 Теория долговечности иск в конструкциях

4.1. Общие понятия о долговечности материалов

ИСК, применяемые в конструкциях зданий и сооружений, изго­товляют в сравнительно короткие технологические сроки. Они ве­сьма малы по сравнению с многолетней продолжительностью ра­боты зданий и сооружений, если даже еще и присовокупить срок хранения конструкций на складах, т. е. учитывать полный предэксплуатационный период. Он и тогда остается ничтожно малым, и поэтому нецелесообразно включать его в определяемую величину долговечности. Значительно важнее к моменту передачи конструкций в эксплуатацию обеспечить состояние ИСК на уровне, отвеча­ющем требованиям высшего качества готовой продукции. В этом отношении предэксплуатационный период относится к важнейшим, непосредственно влияющим на долговечность зданий и сооружений или их элементов. Качественные характеристики готовой продукции, приобретаемые в результате технологической перера­ботки сырья, служат исходными характеристиками, претерпеваю­щими последующие изменения в эксплуатационный период до критического размера. И чем прогрессивнее была технология при переработке сырья, тем выше, как правило, становятся и исходные качественные показатели ко времени передачи объекта в эксплуа­тацию. От этого момента времени начинается отсчет периода, име­нуемого долговечностью. Свойство долговечности, как отмечалось выше, относится к комплексной характеристике качества ИСК и выражается в их способности сопротивляться сложному воздейст­вию внешних и внутренних факторов, проявляющихся в эксплуата­ционный период работы конструкции. О долговечности судят по продолжительности изменения до критических размеров прочнос­ти или деформационной устойчивости как ключевых свойств в от­ношении данной конструкции здания или сооружения. С этой це­лью по образцам, отобранным из конструкции для испытания в лабораторных условиях или адеструктивными методами, определя­ют показатели свойств, устанавливают величины отклонений чис­ловых значений свойств от первоначальных. Получаемые результаты сравнивают с предельно допустимой величиной их изменения.

Периодически производимая оценка изменения качества не является, однако, безупречной. Первичной характеристикой мате­риала является не качество, а его структура и размеры ее измене­ния, особенно по сравнению с первоначальной — оптимальной, зафиксированной в предэксплуатационный период. Поэтому в общей теории ИСК под долговечностью понимают способность материала в течение определенного времени сохранять на допус­тимом уровне структурные параметры, сложившиеся в технологи­ческий период. Если они соответствуют параметрам оптимальной структуры, то устанавливается взаимосвязь между структурными параметрами и экстремальными показателями свойств (закон створа). И тогда оценка долговечности ИСК по изменению структуры с помощью стереологических методов становится адекватной измерению изменений качественных показателей с по­мощью физико-механических и физико-химических испытаний. Учитывая, что проще и доступнее определять качественные пока­затели, чем структурные параметры, целесообразно к ним перехо­дить, когда имеется оптимальная структура. Полезно время от времени сверять результаты измерения качества с изменениями в оптимальной структуре.