Оптимізація первинного захисту арматури залізобетонних конструкцій в агресивних газових середовищах - Автореферат

Виходячи з вищесказаного, розробка методики проектування оптимальних огороджуючих залізобетонних конструкцій при визначенні їхніх конструктивно-технологічних параметрів з урахуванням агресивного впливу середовища за критеріями забезпечення надійності й довговічності є актуальною проблемою в підвищенні ефективності застосування залізобетону. Метою дослідження є розробка методики оптимального проектування первинного захисту арматури залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в агресивних газових середовищах, за критеріями надійності й довговічності. розробка та апробація методики, алгоритмів і програми для ЕОМ оптимального проектування залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в агресивних газових середовищах заданий термін служби, при мінімальних витратах на зведення й ремонти; Методи дослідження: науково-методологічну основу дослідження склали: узагальнення та аналіз даних натурних обстежень залізобетонних конструкцій в агресивних середовищах, математичні моделі корозійних процесів, методи математичної статистики й обробки даних, кореляційно-регресивний аналіз, метод випадкового пошуку оптимального рішення, методи чисельного моделювання, методи теорії надійності. Наукова новизна одержаних результатів полягає в: а) розробці методики розрахунку параметрів первинного захисту арматури залізобетонних конструкцій в агресивних газових середовищах за критеріями надійності й довговічності з урахуванням кінетики корозії бетону (одержала подальший розвиток);В першому розділі представлено огляд діючих норм і можливих підходів до проектування залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в агресивних середовищах, чисельно-аналітичних моделей корозії залізобетону під впливом агресивних газових середовищ, існуючих методик розрахунку складу бетонів, розглянуті питання оцінки надійності й довговічності залізобетонних конструкцій, методики їхнього оптимального проектування. З результатів аналізу проведених досліджень випливає, що у діючих нормах проектування залізобетонних конструкцій, призначених для експлуатації в умовах агресивних впливів, не міститься положень по кількісній оцінці кінетики нейтралізації бетону. Титюк) свідчать про економічну доцільність врахування кінетики корозії бетону при призначенні конструктивно-технологічних параметрів. Для її пристосування до розрахунків на ЕОМ потрібна апроксимація графічних даних, що містяться в нормативних документах з підбору складу бетону. Сформульовано умову безвідмовної роботи арматури: глибина нейтралізації бетону не повинна перевищувати величини захисного шару ар: Регламентований термін служби конструкції забезпечується: при заданій товщині захисного шару підбором складу бетону, що визначає кінетику нейтралізації, для заданого складу бетону призначенням величини захисного шару, виконанням ремонтів і відновленням бетону, якщо глибина нейтралізації досягла арматури.Надійність і довговічність первинного захисту арматури забезпечується за умовою, що ймовірність безвідмовної роботи захисного шару P не менше нормованого рівня надійності захисного шару Ru.: Функція зміни глибини нейтралізації бетону захисного шару (y), що залежить від технологічних параметрів бетону, концентрації агресивного газу й часу експлуатації, описується випадковою функцією декількох незалежних змінних. Проведено чисельне моделювання впливу кількісного складу бетону захисного шару (водо-цементного відношення, витрат цементу) і концентрації агресивного середовища на довговічність бетону захисного шару. Отримано характеристики випадкового процесу нейтралізації бетону захисного шару, а саме: значення функції глибини нейтралізації з різною забезпеченістю, її щільність у перетинах випадкового процесу при заданих, рівних 20, 40, 70, 100 років, імовірність безвідмовної роботи, характеристика безпеки й довговічність бетону захисного шару з забезпеченістю 0.95. Іншими словами, проектується конструкція з такою величиною захисного шару, складом бетону, мінералогічним складом цементу і таким міжремонтним терміном служби, що забезпечують безвідмовну роботу бетону захисного шару в агресивному газовому середовищі за регламентованим терміном служби Treq при мінімальній вартості. У залежності від особливостей конструкції сформульовано чотири варіанти задачі оптимізації огороджуючих залізобетонних конструкцій: перший варіант - проектується монолітна конструкція заданої товщини, у якій можливо змінювати величину захисного шару в припущенні, що ця зміна не впливає на інші властивості конструкції, склад бетону призначається однаковим для всієї конструкції, другий варіант - проектується монолітна залізобетонна конструкція, у якій фіксується задана робоча висота перетину ho (наприклад, з умови забезпечення міцності), величина захисного шару може змінюватися, склад бетону також призначається однаковим для всієї конструкції, третій варіант - проектується залізобетонна конструкція, у якій робоча висота і склад бетону в межах робочої висоти приймаються заданими (наприклад, на підставі конструктивних чи теплотехнічних вимог),

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ