Статья посвящена проблеме определения в натурных условиях эксплуатируемых сооружений физико-механических характеристик бетона крупногабаритных монолит-ных и сборных железобетонных конструкций с помощью классических методов неразрушающего контроля. Показана реальная сложность получения корректной информации при выполнении наиболее часто используемых инструментальных операций. Рекомендуется пересмотр существующей нормативной документации и разработка методик и современной аппаратуры с учѐтом реальных условий исследований бетона действующих сооружений.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Строительство
В процессе эксплуатации сооружений вследствие различных причин, с одной стороны, происходят изменения физико-механических характеристик материалов, физический износ строительных конструкций, снижение и потеря их несущей способности. С другой стороны, в ряде случаев происходит рост значений характеристик бетона, что для динамических конструкций, например элементов фундаментов турбоагрегатов, приводит к превышению допустимой проектной жесткости фундаментной системы. Таким образом, получение фактических характеристик бетона становится необходимой частью общего комплексного обследования конструкций сооружений. Обычно инструментальные обследования в полевых условиях проводятся с использованием комплекса методов неразрушающего контроля (НК) бетона. При проведении натурных обследований в большинстве случаев не представляется возможным получить надѐжную градуировочную зависимость прочность бетона – информационный параметр косвенного метода НК, что ограничивает достоверность использования их результатов.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. ГОСТ 22690-2015. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. Технические требования. Кодекс, 2015.
2. СТО 70238424.27.140.015-2010. Гидроэлектростанции. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования. Дата актуализации 01.01.2021. Кодекс, 2010.
3. Штенгель В.Г. О корректном применении НК в обследовании железобетонных конструкций длительно эксплуатирующихся сооружений // В мире неразрушающего контроля. 2009. № 3. С. 56-62.
4. Штенгель В.Г. Мифы и реалии применения методов неразрушающего контроля при обследовании эксплуатирующихся конструкций и сооружений // Материалы VI международной научно-практической конференции “Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения”, 15-16 октября 2015 г. СПб.: Изд.-во Политехн. ун-та, 2015. С. 189-195.
5. Штенгель В.Г. Достоверность результатов НК конструкций длительно эксплуатируемых сооружений: негативно влияющие факторы // В мире неразрушающего контроля. 2018. Т. 21. № 2. С. 22-29.
6. Штенгель В.Г. Опыт комплексного обследования железобетонных конструкций ГТС, находящихся в длительной эксплуатации // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2023. Т. 309. С. 79-101.
7. Штенгель В.Г. О доверии к результатам полевых инструментальных обследований бетона эксплуатируемых сооружений // Материалы XI научнопрактической конференции “Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения”, 18-19 ноября 2021 г. СПб.: Изд.-во Политехн. ун-та, 2021. С. 144-152.
8. Исаков А.В., Штенгель В.Г. Факторы, влияющие на достоверность результатов неразрушающего контроля бетона конструкций эксплуатируемых сооружений (из опыта обследований) // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2021. Т. 301. С. 85-108.
9. Штенгель В. Г. О качестве разработок нормативных документов по оценке состояния зданий и сооружений // Материалы VIII научно-методической конференции ВИТУ “Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций”. СПб.: 2004. С. 65-71.
10. СТБ EN 13791-2009. Оценка прочности на сжатие конструкций и элементов сборного бетона в реальных условиях. Минск: РУП “Стройтехнорм”, 2010.
11. Снежков Д.Ю., Леонович С.Н., Вознищик А.В. Анализ методик неразрушающих испытаний бетона конструкций по действующим государственным стандартам и нормам Евросоюза // Наука и техника. 2013. № 2. С. 33-39.
12. Улыбин А.В., Федотов С.Д., Тарасова Д.С. Неразрушающий контроль бетона: прямые и косвенные методы. Сравнительная характеристика и тестирование. Бетоны определение прочности методом отрыва со скалыванием Испытание бетона ГОСТ 22690. СПб.: ПНИПКУ “Венчур”.
13. Улыбин А.В. О выборе методов контроля прочности бетона построенных сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 4. С. 10-15.
14. Улыбин А. В., Федотов С. Д., Тарасова Д. С. Определение прочности бетона при обследовании зданий и сооружений // Мир строительства и недвижимости. 2012. № 45. С. 2-5.
15. Несветаев Г.В., Коллеганов А.В., Коллеганов Н.А. Особенности неразрушающего контроля прочности бетона эксплуатируемых железобетонных конструкций // Интернет-журнал “НАУКОВЕДЕНИЕ”. 2017. Том 9. № 2.
16. Несветаев Г.В. Бетоны. Ростов н/Д.: Феникс, 2011. 381 с.
17. ГОСТ 18105-2018. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. Введён 01.01.2020. Дата актуализации 01.07.2023. 16 с.
18. СО 34.21.343-2005. Правила оценки физико-механических характеристик бетона эксплуатируемых гидротехнических сооружений. СПб.: ОАО “ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева”, 2006. 40 с.
19. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Введён 01. 07. 2013. Дата актуализации 01.07. 2023.
20. ВСН-05-64. Рекомендации по учёту влияния возраста бетона на его основные технические свойства. М.-Л.: Энергия, 1964. 30 с.
21. Штенгель В.Г. Неожиданные физико-механические характеристики бетона, пропитанного трансформаторным маслом // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2016. Т. 279. С. 65-74.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Статья посвящена применению цифровых технологий мониторинга (датчиков, SCADA-систем и цифровых двойников) для повышения эффективности и надёжности работы градирен на ТЭС и АЭС. Рассматриваются преимущества цифровизации по сравнению с традиционными методами контроля, приводятся примеры реализации в отечественной и зарубежной практике, а также анализируются основные проблемы и перспективы внедрения.
Статья посвящена вопросу развития эксплуатируемых хвостохранилищ после достижения проектных отметок наращивания. В ней приводятся результаты обоснования, аргументированы и предложены варианты дальнейшего развития существующего хвосто-хранилища с учетом повышения надежности ГТС, а также возникающих проблем при дальнейшем наращивании и эксплуатации хвостового хозяйства. Сделаны выводы о целесообразности и эффективности каждого рассматриваемого варианта развития.
Рассматривается подбор оптимальной конструкции носков-трамплинов путем проведения исследований на физической модели. В проводимых исследованиях рассматриваются две конструкции носков-трамплинов. Каждый из этих вариантов имеет свои конструктивные особенности, влияющие на параметры потока. В данных исследованиях на физических моделях изучались такие параметры, как дальность отброса струи, удельный расход, глубина воды в яме размыва и глубина самого размыва (относительно отметки дна). По результатам проведено сравнение данных отброшенной струи, полученных теоретическим и экспериментальным путем. С помощью графической интерпретации результатов размывов был выбран наиболее эффективный тип конструкции.
В статье приведены результаты исследований на физической модели вертикального вихревого водосброса при установке регулируемого дроссельного отверстия (РДО) в виде затворов, частично перекрывающих выходное сечение дросселя. Определено влияние геометрических параметров выходного туннеля на наполнение шахты, пьезометрические напоры и гашение энергии в кольцевом прыжке. Сделан вывод о том, что использование РДО требует сложной системы управления ее плоскими затворами, которая должна быть полностью увязана с приточными расходами.
Проведен комплексный анализ факторов деградации бетона гидротехнических сооружений. На основе систематизации литературных данных деструктивные процессы классифицированы на физические, химические и биологические. Детально рассмотрены их механизмы, включая циклы замораживания-оттаивания, кавитацию, сульфатную коррозию и биоповреждения. Особое внимание уделено синергетическому эффекту от совместного воздействия разнородных факторов, который значительно ускоряет снижение прочности и долговечности бетона. Установлено, что ключевым звеном разрушения является прогрессирующее микроструктурное повреждение цементного камня.
Рассмотрены различные сценарии старения бетонных плотин и их подземного контура. Оценку развития сценариев старения бетона предлагается производить по характеру изменения коэффициента линейного расширения замороженного бетона (КЛР), который является одним из показателей качества бетона. На примере плотины Братской ГЭС были произведены вычисления КЛР различными методами. Кроме того, решена задача сравнения отечественных и зарубежных стандартов, с тем чтобы установить наиболее требовательные подходы, регламентирующие устойчивость бетонных плотин. Расчеты устойчивости выполнялись на примере гравитационной плотины Шон Ла (Вьетнам). Сравнение стандартов разных стран производилось путем введения параметра, представляющего собой отношение расчетного коэффициента запаса устойчивости к нормативному.
Статья посвящена применению оболочковых конструкций из композитных материалов для создания микро- и малых гидроэлектростанций, позволяющих увеличить использование гидропотенциала малых рек. Авторы предлагают плотинные и деривационные схемы на основе оболочковых конструкций, которые могут снизить негативные воздействия на экосистемы и сократить капитальные затраты. Приведены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований рукавных и деривационных микроГЭС. Рассмотрены различные типы турбин и предложены методы многокритериальной оптимизации проектирования.
Рассматриваются проблемы гидроизоляции кабельных проходок в железобетонном канале гребня плотины Зейской ГЭС. Проведен анализ конструктивных особенностей плотины, условий эксплуатации и возможных причин протечек через кабельные проходки. Разработана технология гидроизоляции с использованием материала, применяемого при эксплуатации железных дорог − двухкомпонентной полиуретановой мастики «ВиброКрон 250». Предложенная технология включает создание специальной конструкции кабельной проходки с устройством штрабы и металлической гильзы, обеспечивающей возможность вибрационного воздействия при заливке мастики. Разработанное техническое решение и освещѐнные в настоящей статье сложности проведения ремонтных работ будет полезно учесть при определении целесообразности дорогостоящих капитальных вложений на других объектах гидроэнергетики со схожими конструктивными особенностями и при проектировании новых объектов и учѐте ремонтопригодности подобных конструкций.
Целью работы является анализ существующих проблем исследования мерзлотных массивов, способов оценки их состояния и прогноза изменения в период строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений, а также пути решения имеющихся проблем. Проанализированы способы оценки состояния расположенных в криолитозоне сооружений, выявлены основные управляющие воздействия для грунтов, используемых в мерзлом или талом/оттаивающем состояниях. По результатам выполненного анализа сделаны выводы о необходимости усовершенствования существующей нормативно-методической базы в части проектирования комплексных систем криомониторинга, а также необходимости разработки норм и правил для выполнения теплотехнических расчетов.
Издательство
- Издательство
- ВНИИГ ИМ.Б.Е.ВЕДЕНЕЕВА
- Регион
- Россия, Санкт-Петербург
- Почтовый адрес
- 195220, г Санкт-Петербург, Калининский р-н, ул Гжатская, д 21
- Юр. адрес
- 195220, г Санкт-Петербург, Калининский р-н, ул Гжатская, д 21
- ФИО
- Штильман Владимир Борисович (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- vniig@vniig.ru
- Контактный телефон
- +7 (812) 5355445