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...400° 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 7 %, а при 700⁰С — 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.