Повна версія

Головна arrow Техніка arrow Будівельне матеріалознавство. Т 1

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

КРИТИЧНІ РІВНІ КЛЮЧОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРИ І ВЛАСТИВОСТЕЙ

Основні, або ключові, характеристики властивостей і структури мають, як уже зазначалося, критичні рівні, перехід за межі яких пов'язаний з порівняно інтенсивним руйнуванням матеріалу або терміновим капітальним ремонтом конструкції.

Критичні рівні встановлюються для кожного ІБК в конструкції. При виборі критичних рівнів ключових показників властивостей орієнтуються на вимоги діючих стандартів і будівельних норм. У них вказані, як правило, числові показники технічних властивостей матеріалу і допустимі межі їх зміни в експлуатаційний період. Для деяких матеріалів можуть бути прийняті не один, а два, три або більшу кількість числових показників ключових властивостей або інших характеристик. Для кожного показника встановлюють свій граничний рівень допустимого зміни. При експлуатації конструкції вельми важливо, щоб спостерігалося всемірне збільшення періоду часу до моменту, коли ключовий показник (або кілька прийнятих ключових показників) виявиться на рівні допустимого зміни. Відповідний період часу висловлює довговічність матеріалу, оскільки подальша експлуатація конструкції неприпустима без проведення капітального ремонту.

Аналогічний метод оцінки довговічності проводиться і по структурними параметрами. Ключові структурні показники безпосередньо відображають рівень внутрішніх змін в матеріалі під впливом експлуатаційних факторів.

Ці зміни відносяться до відхилень від спочатку зафіксованих розмірів ключових структурних характеристик. Внаслідок відхилень можливе порушення оптимальних структур з частковою втратою раніше встановлених технічних властивостей, поки відсутні будь-які норми щодо допустимих кількісних змін в структурі. На визначення структурних характеристик матеріалів є ГОСТ 22023-76 "Матеріали будівельні. Метод мікроскопічного кількісного аналізу". Допустимий рівень змін в структурі встановлюють пу

тим попереднього спільного вивчення структурних і якісних характеристик матеріалу оптимальної структури та їх зіставлення між собою. Поява мікро- і макротріщин, збільшення пористості або її різке зниження, відшаровування контактної зони, лущення або викришування, дислокаційні порушення в структурі і текстурі і інші дефекти є суттєвими ознаками внутрішніх структурних і якісних змін, що виникли в матеріалі під впливом експлуатаційних факторів. З їх появою виникає необхідність ретельного спостереження за подальшим станом конструкцій із вжиттям заходів щодо своєчасного їх ремонту.

Серед типових експлуатаційних факторів, що, як правило, негативний вплив на стан будівельних конструкцій і матеріалів, можна виділити: механічні - вплив зовнішніх навантажень різної величини і інтенсивності статичного і динамічного характеру, а також маси матеріалу і конструкцій; температурні - вплив стійкої температури і її коливань в конструкціях будівель і споруд; повітряну і газове середовище з вмістом в ній вуглекислого газу, пара, пилу та інших домішок; водне середовище з широкими межами її агресивності; кислоти, луги, сольові розчини різних концентрацій і інші рідкі середовища, наприклад рослинні масла, нафтопродукти ит. п., які мають різну ступінь агресивності по відношенню до матеріалу; кліматичні, до яких, крім згаданих вище факторів, відносяться також сонячна радіація, вітер, вологість повітря; вплив деяких інших можливих фізичних факторів - електричного поля і струму, випромінювання, електромагнітного поля і т. п. Крім того, нерідко на структурні і якісні зміни впливають спонтанні негативні явища в матеріалі.

Велику руйнівну активність по відношенню до будівельних матеріалів і конструкцій виявляють тваринні і рослинні мікроорганізми і їх похідні - органогенні агресивні середовища. Академік В.І. Вернадський стверджував, що на земній поверхні немає хімічної середовища більш постійно діючої, а тому й більш могутньою по своїм руйнівним наслідкам, ніж рослинні і тваринні мікро- і макроорганізм. До 15-20% всіх збитків, яких завдає корозія, викликається мікроорганізмами. У цих середовищах дуже доцільно оцінювати граничний стан ІБК в конструкціях ключовим показником хімічної стійкості, наприклад, по приросту новоутворень в агресивному середовищі, зміни водневого показника pH в часі і ін.

В реальних умовах на конструкцію і її матеріал впливає комплекс з двох або більшої кількості експлуатаційних

чинників. Ефект від впливу такого комплексу значно складніше, ніж від кожного фактора окремо або навіть після їх підсумовування. Спільний вплив активних середовищ і механічної напруги призводить до інтенсифікації деструкції і, зокрема, корозійних процесів. Під впливом деструкції від спільного впливу міцність, наприклад, знижується в більших розмірах, ніж сумарне зменшення її під впливом зовнішнього навантаження, мінералізованих вод, циклічного заморожування. Те ж спостерігається при поєднанні впливу агресивного середовища з поперемінним заморожуванням і розморожуванням. Слід зазначити, що різного виду природними і виробничими агресивними середовищами пошкоджується від 15 до 75% всіх будівельних конструкцій будівель і споруд.

Нижче (див. 9.4, 10.4, 11.6) розглянуті приклади впливу деяких зовнішніх факторів і агресивних середовищ на найбільш типові ІБК - цементні бетони, асфальтобетони та полімербетони. Але тут важливо відзначити, що довговічність може бути з деяким наближенням визначена теоретичним методом, що дозволяє її прогнозувати. Більш точне прогнозування довговічності здійснюється при поєднанні теоретичного розрахунку і експериментальних даних.

 
<<   ЗМІСТ   >>