Прогнозирование остаточного ресурса бетонных конструкций при биокоррозии с позиции теории массопереноса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проблема коррозионного разрушения бетонных и железобетонных конструкций производственных зданий, испытывающих влияние агрессивных сред, не теряет своей актуальности, поскольку, несмотря на обилие современных способов защиты, до сих пор радикальных методов борьбы не существует. Коррозионная деструкция строительных материалов приводит к снижению прочности и несущей способности, потере эстетических свойств бетонных и железобетонных конструкций и, следовательно, к снижению остаточного ресурса зданий и сооружений. Интенсификатором коррозионной деструкции нередко выступает биологический фактор. В связи с этим рационален поиск возможности прогнозирования долговечности бетонных и железобетонных конструкций в агрессивных жидких средах с учетом действия биофактора с позиции теории массопереноса. Приводится модель массопереноса в бетонной конструкции, подверженной воздействию агрессивной среды и биообрастанию. Предложенная физико-математическая модель учитывает свойства бетона и агрессивной среды, а также кинетику непрерывных во времени процессов роста, размножения и гибели микроорганизмов. Приводятся результаты численных экспериментов по предложенной математической модели. Применение полученных решений позволит осуществлять своевременный мониторинг биокоррозионных разрушений бетонных и железобетонных конструкций и подбирать эффективные методы защиты.

Об авторах

Сергей Викторович Федосов

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: mr.fedosow.2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6117-7529

академик РААСН, доктор технических наук, профессор кафедры технологии и организация строительного производства

Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Светлана Андреевна Логинова

Ярославский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sl79066171227@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6025-8968

кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций

Российская Федерация, 150023, Ярославль, Московский пр-кт, д. 88

Анна Александровна Шалыгина

Ярославский государственный технический университет

Email: miss-anna.shalygina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8263-4546

студент

Российская Федерация, 150023, Ярославль, Московский пр-кт, д. 88

Список литературы

  1. Pukhonto L.M. Durability of reinforced concrete constructions of engineering structures. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.)
  2. Timoshin A.A., Orlova T.S. Analysis of the economic sustainability of industrial enterprises in the context of digitalization and risk control. Scientific Review: Theory and Practice. 2021;6(86):1589-1600. (In Russ.) https://doi.org/10.35679/2226-0226-2021-11-6-1589-1600
  3. Selyaev P.V., Kechutkina E.L., Babushkina D.R., Gryaznov S.Yu. Modeling of the work of reinforced concrete structures taking into account the combined action of mechanical loads and aggressive media. Expert: Theory and Practice. 2021;1(10):19-24. (In Russ.) https://doi.org/10.51608/26867818_2021_1_19
  4. Selyaev V.P., Selyaev P.V., Kechutkina E.L., Bezrukova E.S. Kinetic models of interaction of cement and polymer concretes with chemically active media. Saransk; 2020. (In Russ.)
  5. Erofeev V.T., Al Dulaimi S.D.S., Dergunova A.V. Improving the durability and environmental friendliness of buildings and structures in the textile industry by using materials modified with a microbiological additive. News of Higher Educational Institutions. Technology of the Textile Industry. 2021;3(393):141-146. (In Russ.) https://doi.org/10.47367/0021-3497_2021_3_141
  6. Erofeev V.T., Yelchishcheva T.F., Vatin N.I., Mitina E.A., Rodin A.I., Erofeeva I.V. Design of structures of external walls of buildings under adverse environmental influences. Industrial and Civil Construction. 2020;8:4-15. (In Russ.) https://doi.org/10.33622/0869-7019.2020.08.04-15
  7. Rimshin V.I., Shubin I.L., Erofeev V.T., Avetisyan A.A. Automation of the life cycle of buildings during reconstruction and major repairs. Housing Construction. 2022;7:6-12. (In Russ.) https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-7-6-12
  8. Gusev B.V., Fayvusovich A.S. Calculated dependencies for predicting the technical condition of reinforced concrete structures. Industrial and Civil Construction. 2021;6:4-12. (In Russ.) https://doi.org/10.33622/0869-7019.2021.06.04-12
  9. Gusev B.V., Faivusovich A.S. Mathematical theory of processes of concrete corrosion. Industrial and Civil Construction. 2019;7:58-63. (In Russ.) https://doi.org/10.33622/0869-7019.2019.07.58-63
  10. Rosenthal N.K., Chekhov G.V. Corrosion and protection of reinforced concrete structures in biologically active media. Bulletin of Construction SIC. 2013;7-8:111-118. (In Russ.)
  11. Morozov V.I., Antsygin O.I., Savchenko A.P. Calculating and modeling the operation of structures with corrosion damages. Bulletin of Civil Engineers. 2009;1:25-30. (In Russ.)
  12. Wasim M., Duc Ngo T., Abid M. Investigation of long-term corrosion resistance of reinforced concrete structures constructed with various types of concretes in marine and various climate environments. Construction and Building Materials. 2020;237:117701. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117701
  13. Fedosov S.V., Loginova S.A. Mathematical model of concrete biological corrosion. Magazine of Civil Engineering. 2020;99(7):9906. https://doi.org/10.18720/MCE.99.6
  14. Zaikina S.M. Generalized integral Laplace transform and its application to solving some integral equations. Journal of Samara State Technical University. Series: Physical and Mathematical Sciences. 2014;1(34):19-24. (In Russ.) https://doi.org/10.14498/vsgtu1265
  15. Chaulagain H. Common structural deficiencies of RC buildings in Nepal. BSMC Journal of Local Development. 2016;1(1):130-141.
  16. Loginova S.A. Principles of mathematical modeling of corrosion processes in aggressive environments. Smart Composites in Construction. 2022;3(1):47-57. (In Russ.) https://doi.org/10.52957/27821919_2022_1_47
  17. Yang Y., Wang M. Pore-scale modeling of chloride ion diffusion in cement microstructures. Cement and Concrete Composites. 2018;85:92-104. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2017.09.014
  18. Davis J.L., Nica D., Shields K., Roberts D.J. Analysis of concrete from corroded sewer pipe. International Biodeterioration and Biodegradation. 1998;42(1):75-84. https://doi.org/10.1016/S0964-8305(98)00049-3
  19. Salihovic A., Ademovic N. Nonlinear analysis of reinforced concrete frame under lateral load. Coupled System Mechanics. 2017;6(4):523-537. https://doi.org/10.12989/csm.2017.6.4.523

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».