Исследования свойств и состояния материалов мостовых конструкций

Как показано в таблице 2.1, для оценки грузоподъемности и ресурса долговечности мостовых конструкций кроме картины видимых повреждений необходимо также знать свойства и состояние материалов. Их изучение ведется инструментальными методами, как в натурных, так и в стационарных условиях.

Грузоподъемность железобетонных мостов в значительной степени определяется фактической прочностью и степенью износа арматуры и бетона. Если прочность арматуры мы достаточно уверенно можем принять по ее паспортным данным, то в отношении бетона так поступать было бы легкомысленно. Его фактический состав, свойства цемента и инертных материалов, режим твердения носят размытый характер. Поэтому совершенно необходимы прямые измерения прочности бетона в конструкции. Эти измерения могут выполняться методами неразрушающего контроля: с помощью склерометрических молотков, методом вырыва со скалыванием, отрыва, путем взятия кернов и их испытаний на прессе в лабораторных условиях (раздел 5.1).

Степень износа материалов определяют, как правило, непосредственными измерениями. К сожалению, коррозионный износ арматуры можно непосредственно измерить только при отсутствии в месте измерения защитного слоя бетона. Тем не менее, есть возможность опосредованной оценки по величине электрохимического потенциала арматуры (раздел 5.2.1) и ширине раскрытия коррозионных трещин с помощью специальных методик (раздел 3.2.4.2).

Кроме того, с целью определения момента начала коррозии важно инструментально определить:

  • ? толщину защитного слоя;
  • ? глубину карбонизации бетона;
  • ? характеристики диффузии хлоридов в бетон;
  • ? водонепроницаемость бетона;
  • ? влажность бетона конструкций.

Поскольку эти параметры имеет случайную природу, их исследование должно быть выполнено с использованием статистических методов. Возможная статистическая модель коррозионного процесса в арматуре на основе данных натурных исследований приведена в разделе 4.2.

Для стальных конструкций коррозионный износ также имеет существенное значение. Степень износа в этом случае определить, видимо, проще, путем прямых измерений коррозионного слоя и отдельных мест питтинговой (язвенной) коррозии. Следует при этом помнить, что толщина коррозионного слоя примерно в 2,5 раза больше, чем толщина корродированного металла.

Для оценки грузоподъемности и долговечности металлоконструкций, если отсутствуют проектные данные, приходится лабораторным путем определять механические свойства и химический состав стали. Для определения этих характеристик необходимо вырезать образцы, как правило, из торцевых участков. Кроме того, для мостов, построенных до 1980 года, особенно в северных районах, важно оценить хладостойкость металла. Эта проверка введена после обрушения моста через реку Клязьму, случившегося зимой 1980 года при температуре минус 42 °С. Тогда же были запрещены для применения в мостостроении нехладостойкие, так называемые «кипящие» стали.

Методы исследования свойств стали приводятся в разделе 5.3.

Для композитных конструкций (стеклопластики, углепластики) исследование физико-механических характеристик приобретает особое значение, поскольку эти относительно новые в строительстве материалы в отличие от стали имеют большой разброс характеристик прочности, модулей упругости и коэффициента температурного расширения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >