INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL PARAMETERS ON THE PROCESSES OF OCCURRENCE AND DEVELOPMENT OF DEFECTS IN BRIDGE STRUCTURES

Павел Васильевич Кривицкий; Никифор Викторович Матвеенко; Кирилл Александрович Олехнович

doi:10.36773/1818-1112-2024-135-3-68-73

Авторы

Павел Васильевич Кривицкий УО «Брестский государственный технический университет» https://orcid.org/0000-0003-3421-7390
Никифор Викторович Матвеенко УО «Брестский государственный технический университет»
Кирилл Александрович Олехнович УО «Брестский государственный технический университет»

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2024-135-3-68-73

Ключевые слова:

повреждения и дефекты конструкций, мостовые сооружения, содержание хлоридов, ионы кальция, водные вытяжки, прогнозирование долговечности

Аннотация

Влияние окружающей среды в виде атмосферных осадков, перепадов температуры, сезонных циклов замораживания-оттаивания и деятельности человека приводят к появлению повреждений (дефектов) на поверхности железобетонных конструкций сооружений. Как показывают исследования, несвоевременное выполнение работ по содержанию объектов и последующее устранение дефектов при эксплуатации
в разы увеличивает вероятность преждевременного разрушения сооружения.
В статье выполнен анализ и классификация основных дефектов и повреждений элементов и конструкций сооружений транспортной инфраструктуры в зависимости от места образования на конструкциях, характера распространения, влияния на основные технико-экономические показатели и параметры. Выявлены причины их появления и последующее влияние на долговечность, безопасность движения и
грузоподъёмность сооружения. По результатам обследования технического состояния строительных конструкций отдельных мостовых сооружений выполнялись лабораторные исследования по определению физического состояния бетона путем отбора проб образцов из элементов в местах выявленных повреждений и дефектов. В пробах исследуемых образцов бетона определялось содержание ионов кальция, хлоридов, рН,
а также выборочно оценивалась степень карбонизации и выполнялся сопоставительный анализ результатов в пределах рассматриваемых мостовых сооружениях и с данными нормативно-технической литературы. Для получения объективной картины осуществлялись лабораторные исследования проб воды пересекаемых препятствий (рек) мостами. Оценивалось влияние географического расположения сооружений на состояние материалов строительных конструкций, степень их повреждений и условия эксплуатации. Отдельно проанализированы существующие
подходы прогнозирования долговечности сооружений транспортной инфраструктуры – достоверность получаемых результатов с учетом технического состояния конструкций (повреждений и дефектов материалов), качество выполняемых работ при возведении сооружения и другие.

Биографии авторов

Павел Васильевич Кривицкий, УО «Брестский государственный технический университет»

Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры строительных конструкций, заведующий отраслевой лабораторией «Научно-исследовательский центр инноваций в строительстве», УО «Брестский государственный технический университет», г. Брест, Беларусь.

Никифор Викторович Матвеенко, УО «Брестский государственный технический университет»

Магистр технических наук, старший преподаватель кафедры строительных конструкций, старший научный сотрудник отраслевой лаборатории «Научно-исследовательский центр инноваций в строительстве», УО «Брестский государственный технический университет», г. Брест, Беларусь.

Кирилл Александрович Олехнович, УО «Брестский государственный технический университет»

Студент группы М-156, факультет инженерных систем и экологии, УО «Брестский государственный технический университет», г. Брест, Беларусь.

Библиографические ссылки

Ekolu, S. O. A review on effects of curing, sheltering, and CO2 concentration upon natural carbonation of concrete / S. O. Ekolu // Construction and Building Materials. – 2016. – Vol. 127. – P. 306–320. – DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.09.056.

Mosty avtodorozhnye. Pravila vypolneniya diagnostiki : TKP 227-2018 / Minstrojarhitektury Respubliki Belarus'. – Minsk, 2017. – 118 s.

Krivickij, P. V. Defekty mostovyh sooruzhenij i metody ih diagnostiki / P. V. Krivickij, N. V. Matveenko // Teoriya i praktika issledovanij, proektirovaniya i SAPR v stroitel'stve : sbornik statej VI Mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii, 23 noyabrya 2023 g. / Brestskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet ; redkol.: N. N. SHalobyta [i dr.]. – Brest, 2023. – S. 23–30. – URL: https://rep.bstu.by/handle/data/42534 (data obrashcheniya: 13.10.2024).

Kamiński, T. Defects and Failures Influencing the Mechanical Performance of Bridge Structures / T. Kamiński // Procedia Engineering. – 2016. – Vol. 161. – P. 1260–1267. – DOI: 10.1016/j.proeng.2016.08.565.

Obsledovanie mostovyh sooruzhenij s pomoshch'yu sovremennogo oborudovaniya / A. V. Makarov, E. V. Kroshneva, A. F. Fajzaliev [i dr.] // Inzhenernyj vestnik Dona. – 2021. – № 7 (79). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obsledovanie-mostovyh-sooruzheniy-spomoschyu-sovremennogo-oborudovaniya (data obrashcheniya: 11.10.2024).

Causes and statistical characteristics of bridge failures: A review / G. Zhang, Y. Liu, J. Liu [etc.] // Journal of Traffic and Transportation

Engineering (English Edition). – 2022. – Vol. 9, iss. 3. – P. 388–406. – DOI: 10.1016/j.jtte.2021.12.003.

Smith, Dw. Bridge failures / Dw. Smith // Proceedings of the Institution of Civil Engineers. – 1976. – Vol. 60, iss. 3. – P. 367–382. – DOI:

1680/iicep.1976.3389.

Levchuk, N. V. Eksperimental'no-teoreticheskie issledovaniya obrazcov betona mostovyh sooruzhenij po nekotorym himicheskim pokazatelyam / N. V. Levchuk, K. A. Olekhnovich // Vestnik Brestskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. – 2023. – № 2 (131). – S. 44–47. – DOI: 10.36773/1818-1112-2023-131-2-44-47.

Linnik, L. I. Himiya vody i mikrobiologiya : konspekt lekcij dlya studentov special'nosti 1-70 04 03 «Vodosnabzhenie, vodootvedenie i ohrana vodnyh resursov»; specializaciya 1-70 04 03 02 «Tekhnicheskaya ekspluataciya i rekonstrukciya sistem vodosnabzheniya i vodootvedeniya» / L. I. Linnik. – Novopolock : PGU, 2015. – 228 s.

Fressel', F. Remont vlazhnostnyh i povrezhdennyh solyami stroitel'nyh sooruzhenij / F. Fressel'. – M. : OOO «Pejnt-Media», 2006. – 320 s.

Voronov, YU. V. Vodootvedenie i ochistka stochnyh vod : uchebnik dlya vuzov / YU. V. Voronov, S. V. YAkovlev. – M. : Izdatel'stvo

Associacii stroitel'nyh vuzov, 2006. – 704 s.

Zhang, D. Effect of early carbonation curing on chloride penetration and weathering carbonation in concrete / D. Zhang, Y. Shao // Construction and Building Materials. – 2016. – Vol. 123. – P. 516–526. – DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.07.041.

Vasil'ev, A. A. Ocenka i prognozirovanie stepeni karbonizacii betona / A. A. Vasil'ev // Innovacionnoe razvitie: potencial nauki i sovremennogo obrazovaniya : monografiya / A. A. Vasil'ev. – Penza, 2018. – Gl. 13. – S. 148–158.

Babushkin, V. I. Fiziko-himicheskie processy korrozii betona i zhelezobetona / V. I. Babushkin. – M.: Strojizdat, 1968. – 187 s.

Rekunov, S. S. Ob ocenke nadyozhnosti i vosstanovlenii ekspluatacionnyh kachestv mostovyh sooruzhenij / S. S. Rekunov // Transportnye sooruzheniya. – 2016. – T. 3, № 2. – URL: https://ts.today/PDF/07TS216.pdf (data obrashcheniya: 28.09.2024).

Pravila opredeleniya gruzopod"emnosti zhelezobetonnyh i stalezhelezobetonnyh balochnyh proletnyh stroenij avtodorozhnyh : TKP 479-2019 / Mintrasporta i kommunikacij RB. – Mn., 2019. – 248 s.

SHesterikov, V. I. Metodika raschetnogo prognozirovaniya sroka sluzhby zhelezobetonnyh proletnyh stroenij avtodorozhnyh mostov / V. I. SHesterikov, L. I. Iosilevskij, E. A. Andropova. – M. : Rosavtodor, 2002. – 140 s.

Impact of the Structural Defects on Risk Assessment of Concrete Bridges According to the Italian Guidelines 2020 / A. Miano, A. Mele, I. Della Ragione [etc.] // Infrastructures. – 2023. – Vol. 8, iss. 135. – DOI: 10.3390/infrastructures8090135.

Ho, D. W. S. Carbonation of concrete and its prediction / D. W. S. Ho, R. K. Lewis // Cement and Concrete Research. – 1987. – Vol. 17,

iss. 3. – P. 489–504. – DOI: 10.1016/0008-8846(87)90012-3.

Ganiev, I. G. Opredelenie iznosa v elementah proletnyh stroenij s uchetom karbonizacii betona v konstrukciyah mostov / I. G. Ganiev // Transport Rossijskoj Federacii. ZHurnal o nauke, praktike, ekonomike. – 2008. – № 5 (18). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenieiznosa-v-elementah-proletnyh-stroeniy-s-uchetom-karbonizatsii-betona-vkonstruktsiyah-mostov (data obrashcheniya: 29.10.2024).