МОДЕЛЮВАННЯ РУЙНУВАННЯ ПІДПІРНИХ СТІН ПРИ ВЗАЄМОДІЇ З АГРЕСИВНИМИ ПІДЗЕМНИМИ ВОДАМИ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2014/40166Ключові слова:
корозія цементного каменю, чисельне моделювання, агресивні підземні води, руйнування підпірних стінАнотація
Мета. Підземні води, які фільтруються крізь ґрунт і розчиняють при цьому різні солі і гази, іноді набувають здатність руйнувати цементні розчини (викликати корозію цементного каменю). Прогноз подібного руйнування будівельних конструкцій викликає особливий інтерес. Метою даної роботи є розробка чисельної моделі для розрахунку процесу руйнування цементного каменю при контакті з агресивними водами.Методика. Моделювання процесу руйнування підпірних стін при взаємодії з агресивними підземними водами було виконано за допомогою чисельної моделі, яка реалізована алгоритмічною мовою FORTRAN. В основі розробленої моделі руйнування цементного каменю лежить рівняння масопереносу. Чисельне інтегрування рівняння масопереносу здійснюється на прямокутній різницевій сітці за допомогою неявної різницевої схеми. Результати. Створено пакет програм, який реалізує розроблену чисельну модель. Результати чисельного моделювання процесу руйнування тріщини показали як змінюються розміри і геометрична форма тріщини для різних моментів часу після початку процесу руйнування. Видно, що з часом відбувається поступове розширення тріщини і збільшення зони, що зайнята водою. Для розрахунку одного варіанта задачі потрібно 20 с комп'ютерного часу. Подальше вдосконалення розглянутої в роботі моделі необхідно проводити в напрямі її адаптації до моделювання тривимірного процесу масопереносу в тріщинах.
Наукова новизна. Розроблено нову чисельну модель для розрахунку процесу руйнування цементного каменю при контакті з агресивними водами, що дозволяє здійснювати прогноз руйнування цементного каменю з урахуванням складної геометричної форми тріщини. Практична значимість. Розроблена чисельна модель може бути використана для експрес-прогнозу руйнування цементного каменю при контакті з агресивними водами
Посилання
Ekström, T. Leaching of Сoncrete: Experiments and Modelling [Text] / T. Ekström. – KFS AB, Lund. – 2001. – 229 p.
Bentz, D. P. Modelling the leaching of calcium hy-droxide from cement paste: effects on pore space percolation and diffusivity [Text] / D. P. Bentz, E. J. Garboczi // Materials and Structures. – 1992. – № 25. – P. 523-533.
Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде [Текст] / М. З. Згуровский, В. В. Скопецкий, В. К. Хрущ, Н. Н. Беляев. – Київ : Наук. думка, 1997. –
с.
Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа [Текст] / Л. Г. Лойцянский. – Москва : Наука, 1978. – 735 с.
Самарский, А. А. Теория разностных схем [Текст] / А. А. Самарский. – Москва : Наука, 1983. – 616 с.
Математические модели процессов коррозии бетона [Текст] / Б. В. Гусев, А. С. Файвусович, В. Ф. Степанова, Н. К. Розенталь. – Москва : Информ. – изд. ТИМР, 1996. – 104 с.
Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты [Текст] / В. М. Москвин, Ф. М. Иванов, С. Н. Алексеев, Е. А. Гузеев. – Москва : Стройиздат, 1980. – 536 с.
Сучасні уявлення про корозію цементного ка-меню в бетоні під дією води [Текст] / Д. Ю. Ко-лесник, К. К. Пушкарьова, Л. О. Шейнич // Штучні споруди: автомобільні дороги. – 2012. – № 4 (228). – С. 33-37.
Будівельне матеріалознавство на транспорті [Текст] / О. М. Пшінько, А. В. Краснюк, В. В. Пунагін, О. В. Громова. – Дніпропетровськ : Вид-во ДНУЗТ, 2010. – 624 с.
Домокеев, А. Г. Строительные материалы: учеб. для строит. вузов [Текст] / А. Г. Домокеев. – Москва : Высш. шк., 1989. – 495 с.
Гузченко, В. Т. Класифікація підпірних стін [Текст] / В. Т. Гузченко, М. А. Лісневський // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. - 2012. – Вип. 3. – С. 39-44.
Опыт обследования железобетонных конструк-ций, эксплуатируемых в агрессивных средах [Текст] / А. В. Вешняков, А. В. Заручевных, С. Е. Аксёнов и др. // Технологии бетонов. – 2008. – № 3. – С. 54-57.
Особенности коррозии выщелачивания в совре-менных бетонах [Текст] / Г. И. Овчаренко, Н. Г. Бровкина, О. С. Носкова и др. // Технологии бе-тонов. – 2008. – № 3. – С. 62-63.
Соломка, В. І. Хімічна та біологічна корозія бе-тону і її наслідки для залізобетонних конструк-цій мостів [Текст] / В. І. Соломка // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. - 2013. – Вип. 4. – С. 107-112.
Подвальный, А. М. Физико-химическая механи-ка – основа научных представлений о коррозии бетона и железобетона [Текст] / А. М. Подваль-ный // Бетон и железобетон. – 2000. – № 5. – С. 23-27.
Хван, Т. А. Промышленная экология [Текст] / Т. А. Хван. – Ростов на Дону : Феникс, 2003. – 320 с.
ДСТУ Б В.2.6-145:2008. Конструкції будинків і споруд. Захист бетонних і залізобетонних конструкцій від корозії. Загальні технічні вимоги [Текст] (ГОСТ 31384:2008, NEQ) – 48 с.
