АннотацияОб авторахСписок литературы
Бетон является материалом, широко используемым в строительных работах и зданиях, которые поддерживают жизнь людей. Работоспособность бетонных конструкций может поддерживаться в течение длительного времени, если такие конструкции надлежащим образом спроектированы и построены. Предложено переосмысление и новый подход к механике долговечности для установления систематического прогнозирования и оценки поведения железобетонных конструкций в зависимости от времени. Химико-механическое износ цементных материалов с течением времени вследствие химической реакции, действия окружающей среды и внешней нагрузки описывается физико-химическими моделями реакции, переноса, разрушения и их соединения. Кроме того, обсуждается работоспособность бетонных конструкций с течением времени. Представлены контуры нескольких репрезентативных исследовательских проектов по механике долговечности.
С.Н. ЛЕОНОВИЧ1,2, д-р техн. наук, профессор, иностранный академик РААСН (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
1 Белорусский национальный технический университет (220013, г. Минск, пр. Независимости, 65)
2 Qingdao University of Technology (266033, China, 11 Fushun Rd, Qingdao) Технологический университет Циндао (11 ул. Фушунь, Циндао 266033, Китай)
1. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 1. Усадка // Строительные материалы. 2024. № 1–2. С. 74–78. EDN: ABRIBU. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-74-78
2. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 2. Коррозия арматуры // Строительные материалы. 2024. № 8. С. 11–16. EDN: JOWDXW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-827-8-11-16
3. Козлова В.К., Вольф А.В., Божок Е.В., Маноха А.М., Махов К.А. Влияние процесса карбонизации на состав продуктов гидратации и прочность цементного камня // Ползуновский вестник. 2018. № 2. С. 117–121. EDN: VADOHQ
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2018.02.022
4. Саркисов Д.Ю., Зубкова О.А., Цветков Н.А., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С. Роль жидкости затворения в процессах гидратации и твердения цементного камня // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2022. № 12 (768). С. 14–22. EDN: KNTCAQ.
https://doi.org/10.32683/0536-1052-2022-768-12-14-22
5. Козлова В.К., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания композиционных цементов, устойчивых к негативному влиянию переменных факторов окружающей среды // Техника и технология силикатов. 2023. Т. 30. № 2. С. 187–196. EDN: QORBYE
6. Kayyali O.A., Haque M.N. Effect of carbonation on the chloride concentration in pore solution of mortars with and without flyash. Cement and Concrete Research. 1988. Vol. 18. Iss. 4, pp. 636–648.
https://doi.org/10.1016/0008-8846(88)90056-7
7. Maruya T., Matsuoka Y., Tangtermsirikul S. Modeling the movement of chlorides in hardened concrete. Concrete Library International of JSCE. 1998. No. 32, pp. 69–74. http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00670/No32/CLI-32-0069.pdf
8. Saeki T., Ueki S., Shima T.A model for predicting concrete wear due to the complex effects of salt damage and carbonation. Translation from Proceedings of JSCE. 2002. No. 697/V-54. https://doi.org/10.2208/jscej.2002.697_131
9. Bazant Zdenek P. Crack band theory for fracture of concrete. Materials and Structures. 1983. Vol. 16, pp. 155–177. EDN: VSKHLA.
https://doi.org/10.1007/bf02486267
10. Куршпель А.В., Куршпель В.Х. О механизме разрушения защитного слоя бетона от коррозии арматуры // Строительные материалы. 2021. № 12. С. 55–60. EDN: GTRAML.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-55-60
11. Степанова В.Ф., Кургузов К.В., Фоменко И.К., Баранкова А.М., Королева Е.Н. Защита арматуры от коррозии специальными покрытиями // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 2. С. 20–28. EDN: BIBUDI.
https://doi.org/10.33622/0869-7019.2023.02.20-28
12. Rimshin V.I., Truntov P.S. Strengthening of reinforced concrete structures by composite materials taking into consideration the carbonization of concrete. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2023. Vol. 19. No. 2, pp. 178–185. EDN: MSYCRF. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-2-178-185
13. Острик А.В., Ким В.В., Острик М.А. Численное моделирование деформирования и разрушения конструкций из бетонных композитов при нестационарном нагружении // Конструкции из композиционных материалов. 2022. № 4 (168). С. 21–28. EDN: AZQVOE. https://doi.org/10.52190/2073-2562_2022_4_21
14. Бударин А.М., Ремпель Г.И., Камзолкин А.А., Алехин В.Н. Деформационно-прочностная модель бетона с двойным независимым упрочнением и повреждением // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 4. С. 527–543. EDN: IIJBPQ.
https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.4.527-543
15. Сафаров А.Р., Дорожинский В.Б., Андреев В.И. Реализация численной модели бетона CSCM применительно к отечественным классам бетонов // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 4. С. 545–555. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.4.545-555
16. Bentz D.P., Quenard D. Modelling drying shrinkage of cement paste and mortar Part 1. Structural models from nanometres to millimetres. Materials and Structures. 1995. Vol. 28 (8), pp. 450–458. EDN: LYDFPP. https://doi.org/10.1007/BF02473164
17. Bentz D.P. Three-dimensional computer simulation of portland cement hydration and microstructure development. Journal of the American Ceramic Society. 1997. Vol. 80 (1), pp. 3–21.
https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1997.tb02785.x
18. Maekawa K., Ishida T. Structural behavior modeling for coupled environmental and weather events. Materials and Structures. 2002. Vol. 35, pp. 591–602. EDN: GHZQCC
19. Maekawa K., Pimanmas A., Okamura H. Nonlinear mechanics of reinforced concrete. London: Spon Press. 2003. 77 p. https://doi.org/10.1201/9781482288087
20. Maekawa K. et al. Time-dependent space-averaged constitutive modeling of cracked reinforced concrete under shrinkage and stable loads. Journal of Advanced Concrete Technology. 2006. Vol. 4 (1), pp. 193–207. https://doi.org/10.3151/jact.4.193
21. Maekawa K. et al. Direct path-integral scheme for fatigue simulation of reinforced concrete in shear. Journal of Advanced Concrete Technology. 2006a. Vol. 4 (1), pp. 159–177. https://doi.org/10.3151/jact.4.159
22. Maekawa K., Ishida T., Kishi T. Multiscale concrete performance modeling – integrated material and structural mechanics. Journal of Advanced Concrete Technology. 2003. Vol. 1.No. 2, pp. 91–126.
https://doi.org/10.3151/jact.1.91
2. Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Ч. 2. Коррозия арматуры // Строительные материалы. 2024. № 8. С. 11–16. EDN: JOWDXW. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-827-8-11-16
3. Козлова В.К., Вольф А.В., Божок Е.В., Маноха А.М., Махов К.А. Влияние процесса карбонизации на состав продуктов гидратации и прочность цементного камня // Ползуновский вестник. 2018. № 2. С. 117–121. EDN: VADOHQ
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2018.02.022
4. Саркисов Д.Ю., Зубкова О.А., Цветков Н.А., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С. Роль жидкости затворения в процессах гидратации и твердения цементного камня // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2022. № 12 (768). С. 14–22. EDN: KNTCAQ.
https://doi.org/10.32683/0536-1052-2022-768-12-14-22
5. Козлова В.К., Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания композиционных цементов, устойчивых к негативному влиянию переменных факторов окружающей среды // Техника и технология силикатов. 2023. Т. 30. № 2. С. 187–196. EDN: QORBYE
6. Kayyali O.A., Haque M.N. Effect of carbonation on the chloride concentration in pore solution of mortars with and without flyash. Cement and Concrete Research. 1988. Vol. 18. Iss. 4, pp. 636–648.
https://doi.org/10.1016/0008-8846(88)90056-7
7. Maruya T., Matsuoka Y., Tangtermsirikul S. Modeling the movement of chlorides in hardened concrete. Concrete Library International of JSCE. 1998. No. 32, pp. 69–74. http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00670/No32/CLI-32-0069.pdf
8. Saeki T., Ueki S., Shima T.A model for predicting concrete wear due to the complex effects of salt damage and carbonation. Translation from Proceedings of JSCE. 2002. No. 697/V-54. https://doi.org/10.2208/jscej.2002.697_131
9. Bazant Zdenek P. Crack band theory for fracture of concrete. Materials and Structures. 1983. Vol. 16, pp. 155–177. EDN: VSKHLA.
https://doi.org/10.1007/bf02486267
10. Куршпель А.В., Куршпель В.Х. О механизме разрушения защитного слоя бетона от коррозии арматуры // Строительные материалы. 2021. № 12. С. 55–60. EDN: GTRAML.
https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-55-60
11. Степанова В.Ф., Кургузов К.В., Фоменко И.К., Баранкова А.М., Королева Е.Н. Защита арматуры от коррозии специальными покрытиями // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 2. С. 20–28. EDN: BIBUDI.
https://doi.org/10.33622/0869-7019.2023.02.20-28
12. Rimshin V.I., Truntov P.S. Strengthening of reinforced concrete structures by composite materials taking into consideration the carbonization of concrete. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2023. Vol. 19. No. 2, pp. 178–185. EDN: MSYCRF. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-2-178-185
13. Острик А.В., Ким В.В., Острик М.А. Численное моделирование деформирования и разрушения конструкций из бетонных композитов при нестационарном нагружении // Конструкции из композиционных материалов. 2022. № 4 (168). С. 21–28. EDN: AZQVOE. https://doi.org/10.52190/2073-2562_2022_4_21
14. Бударин А.М., Ремпель Г.И., Камзолкин А.А., Алехин В.Н. Деформационно-прочностная модель бетона с двойным независимым упрочнением и повреждением // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 4. С. 527–543. EDN: IIJBPQ.
https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.4.527-543
15. Сафаров А.Р., Дорожинский В.Б., Андреев В.И. Реализация численной модели бетона CSCM применительно к отечественным классам бетонов // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 4. С. 545–555. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.4.545-555
16. Bentz D.P., Quenard D. Modelling drying shrinkage of cement paste and mortar Part 1. Structural models from nanometres to millimetres. Materials and Structures. 1995. Vol. 28 (8), pp. 450–458. EDN: LYDFPP. https://doi.org/10.1007/BF02473164
17. Bentz D.P. Three-dimensional computer simulation of portland cement hydration and microstructure development. Journal of the American Ceramic Society. 1997. Vol. 80 (1), pp. 3–21.
https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1997.tb02785.x
18. Maekawa K., Ishida T. Structural behavior modeling for coupled environmental and weather events. Materials and Structures. 2002. Vol. 35, pp. 591–602. EDN: GHZQCC
19. Maekawa K., Pimanmas A., Okamura H. Nonlinear mechanics of reinforced concrete. London: Spon Press. 2003. 77 p. https://doi.org/10.1201/9781482288087
20. Maekawa K. et al. Time-dependent space-averaged constitutive modeling of cracked reinforced concrete under shrinkage and stable loads. Journal of Advanced Concrete Technology. 2006. Vol. 4 (1), pp. 193–207. https://doi.org/10.3151/jact.4.193
21. Maekawa K. et al. Direct path-integral scheme for fatigue simulation of reinforced concrete in shear. Journal of Advanced Concrete Technology. 2006a. Vol. 4 (1), pp. 159–177. https://doi.org/10.3151/jact.4.159
22. Maekawa K., Ishida T., Kishi T. Multiscale concrete performance modeling – integrated material and structural mechanics. Journal of Advanced Concrete Technology. 2003. Vol. 1.No. 2, pp. 91–126.
https://doi.org/10.3151/jact.1.91
Для цитирования: Леонович С.Н. Механика долговечности конструкционного бетона: новый подход к явлению деградации. Часть 3. Интегрированное моделирование повреждения солями и карбонизацией // Строительные материалы. 2025. № 1–2. С. 39–44. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-832-1-2-39-44