sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2024-21-4-628-638SOXLQTsibadi-1859Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАCONSTRUCTION AND ARCHITECTUREУльтразвуковая диагностика деструкции бетона под воздействием агрессивных средUltrasonic diagnostics of concrete destruction under the influence of corrosion environmenthttps://orcid.org/0000-0001-5788-8520ТолыпинаН. М.TolypinaN. M.

Толыпина Наталья Максимовна – д-р техн. наук, доц., проф. кафедры «Строительное материаловедение изделий и конструкций»

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Scopus Author ID: 56568225500

Researcher ID: I-8523-2018

Natalia M. Tolypina. Dr. of Sci., Associate Professor, Construction Materials Science, Products and Structures Department

46, Kostiukova Street, Belgorod, 308012

tolypina.n@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2891-961XДаниловД. Ю.DanilovD. Yu.

Данилов Дмитрий Юрьевич – аспирант кафедры «Строительное материаловедение изделий и конструкций»

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Researcher ID: HGB-3766-2022

Dmitrii Yu. Danilov. Graduate student, Construction Materials Science, Products and Structures Department

46, Kostiukova Street, Belgorod, 308012

dimadan31@gmail.comБелгородский государственный технологический университет им. В.Г. ШуховаРоссияV.G. Shukhov Belgorod State Technological UniversityRussian Federation202423082024214628638Copyright © Толыпина Н.М., Данилов Д.Ю., 20242024Толыпина Н.М., Данилов Д.Ю.Tolypina N.M., Danilov D.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/1859

Введение. Современные методы исследования коррозионного повреждения бетона достаточно длительные и трудоемкие, что затрудняет их применение. Это вызывает необходимость поиска новых подходов для исследования деструкции бетона под воздействием агрессивных сред. В настоящее время эффективно используется метод ультразвуковой диагностики для выявления различных структурных дефектов, однако возможность его применения для исследований коррозии бетона малоизученна. осполнению этого пробела посвящена данная работа.Материалы и методы. Использовали образцы бетона размером 2,5х2,5х10 см и 2,5х2,5х16 см различного состава (цемент: заполнитель=1:9, 1:7, 1:5). Контрольные образцы твердели в нормальных условиях, испытуемые образцы хранили в различных агрессивных средах. Образцы всех сред хранения подвергали периодическим испытаниям на приборе ультразвуковой диагностики «Пульсар-2.2». Параллельно определяли прочностные показатели, полученные разрушающим методом на гидравлическом прессе ПГМ-100МГ4, а также коэффициент стойкости.Результаты. Установлена взаимосвязь между периодами роста, экстремумами и скачкообразными изменениями скорости прохождения ультразвуковых волн и этапами набора прочности, условиями твердения образцов, временными факторами. Показано, что ультразвуковая диагностика достаточно чувствительна к процессам, вызванным коррозионной деструкцией бетона, и позволяет получать достоверные данные, при этом прочность и коэффициент стойкости не всегда адекватно отражают развитие коррозионных процессов. Установлено, что применение ультразвуковой диагностики дает возможность повысить достоверность результатов исследований коррозии бетона.Заключение. Использование метода УЗ-диагностики позволяет получить новые данные о процессах деструкции бетона под воздействием агрессивных сред, что дает возможность повысить достоверность результатов исследований коррозии бетона.

Introduction. Modern methods of studying the corrosion damage of concrete are quite lengthy and time-consuming, which makes their use difficult. This necessitates the search for new approaches to study the destruction of concrete under the influence of aggressive media. Currently, the ultrasound diagnostic method is effectively used to identify various structural defects, but the possibility of its use for concrete corrosion studies is poorly understood. This work is devoted to filling this gap.The methods of research. Concrete samples of 2.5x2.5x10 cm and 2.5x2.5x16 cm of various composition (cement: placeholder = 1:9, 1:7, 1:5). The control samples hardened under normal conditions, the test samples were stored in various aggressive environments. The samples of all storage media were subjected to periodic tests on the Pulsar-2.2 ultrasound diagnostic device. In parallel, the strength parameters obtained by the destructive method on the PGM-100MG4 hydraulic press, as well as the resistance coefficient, were determined.Results. The relationship between the growth periods, extremes and abrupt changes in the velocity of passage of ultrasonic waves and the stages of strength gain, the conditions of hardening of samples, and time factors has been established. It is shown that ultrasound diagnostics is quite sensitive to the processes caused by the corrosion destruction of concrete and allows us to obtain reliable data, while the strength and coefficient of resistance do not always adequately reflect the development of corrosion processes. It has been established that the use of ultrasound diagnostics makes it possible to increase the reliability of the results of concrete corrosion studies.Conclusion. The use of the ultrasound diagnostic method enables to obtain new data on the processes of concrete destruction under the influence of aggressive media, which makes it possible to increase the reliability of the results of concrete corrosion studies.

ультразвуковая диагностикакоррозия бетонаагрессивная средаскорость ультразвуковых волнкоррозионная стойкостькоэффициент стойкостибетонultrasound diagnosticsconcrete corrosioncorrosion environmentthe speed of ultrasonic wavescorrosion resistancethe coefficient of durabilityconcreteАвторы выражают благодарность редакции журнала «Вестник СибАДИ» и рецензентам статьиThe authors express their gratitude to the editorial board of the Russian Automobile and Highway Industry Journal and the reviewers of the article.ReferencesРахимбаев Ш.М., Толыпина Н.М., Толыпин Д.А. Сравнительная стойкость бетонов с заполнителем различных размеров и без него // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 11. С. 43–47. DOI 10.12737/article_5a001aaf2319e6.57195740.Rahimbaev Sh.M., Tolypina N.M., Tolypin D.A. Comparative durability of concretes with and without filler of various sizes. Bulletin of belgorod state technological university named after. V.G. Shukhov. 2017; 11: 43–47. DOI 10.12737/article_5a001aaf2319e6.57195740. (in Russ.)Рахимбаев Ш.М., Толыпина Н.М. Методы оценки коррозионной стойкости цементных композитов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2012. № 3. С. 23–24.Rahimbaev Sh.M., Tolypina N.M. Methods for assessing the corrosion resistance of cement composites. Bulletin of belgorod state technological university named after. V.G. Shukhov. 2012; 3: 23–24. (in Russ.)Зубков В.А. Совершенствование ультразвукового метода определения прочности бетона // Бетон и железобетон. 1997. № 4. С. 21–23.Zubkov V.A. Improvement of the ultrasonic method for determining the strength of concrete. Concrete and Reinforced Concrete. 1997; 4: 21–23. (in Russ.)Popovics, S. Analysis of the concrete strength versus ultrasonic pulse velocity relationship. Materials Evaluation. 2001; 59(2): 123–130.Popovics S. Analysis of the concrete strength versus ultrasonic pulse velocity relationship. Materials Evaluation. 2001; 59(2): 123–130.Смирнов В.В., Назаров М.А. Ультразвуковой контроль подвижности бетонной смеси // Фундаментальные исследования. 2013. № 10-12. С. 2630–2633.Smirnov V.V., Nazarov M.A. Ultrasonic examination of concrete consistency. Fundamental research. 2013; 10–12: 2630–2633. (in Russ.)Варламов А.А., Новиков М.А., Курбангалеева М.Р. Исследования бетона неразрушающими методами // Современное промышленное и гражданское строительство. 2021. Т. 17, № 3. С. 147–156.Varlamov A.A., Novikov M.A., Kurbangaleeva M.R. Research of concrete by non-destructive methods. Modern Industrial and Civil Construction. 2021; 17(3): 147–156. (in Russ.)Lin Y, Lai, C.P. and Yen, T. Prediction of Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) in concrete. ACI Materials Journal. 2003; 100(1): 21–28.Lin Y, Lai, C.P. and Yen, T. Prediction of Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) in concrete. ACI Materials Journal. 2003;100(1):21–28. (in Russ.)Trtnik, G., Kavcic, F. and Turk, G. Prediction of concrete strength using ultrasonic pulse velocity and artificial neural networks. Ultrasonics.2009; 49(1): 53–60.Trtnik G., Kavcic F., Turk G. Prediction of concrete strength using ultrasonic pulse velocity and artificial neural networks. Ultrasonics. 2009; 49(1): 53–60.Сериков Я.А. Информационно-измери-тельная система для исследования структуры монолитного бетона ультразвуковым методом // Территория науки. 2017. № 3. С. 96–100.Serikov Ya. A. Information and measurement system for studying the structure of monolithic concrete by ultrasonic method. Territoriya nauki. 2017; 3: 96–100. (in Russ.)Штенгель В.Г. Ультразвуковой контроль структуры бетона // В мире неразрушающего контроля. 2004. № 1. С. 4.Shtengel’ V. G. Ultrasonic inspection of the concrete structure. Ndt world. 2004;1:4. (in Russ.)Antonaci, P. et al. Nonlinear ultrasonic evaluation of load effects on discontinuities in concrete. Cement and Concrete Research. 2010; 40(2): 340–346.Antonaci P. et al. Nonlinear ultrasonic evaluation of load effects on discontinuities in concrete. Cement and Concrete Research. 2010; 40(2): 340–346.Знайченко П.А. Определение глубины трещин ультразвуковым методом в обделке транспортных тоннелей большого сечения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. № 1. С. 34–37.Znaychenko P.A. The determination of crack depth by ultrasonic method in the lining of transport tunnels of large cross section. Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2006; 1: 34–37. (in Russ.)Ismail M.P. Selection of suitable NDT methods for building inspection. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.2017; 271:012085.Ismail M.P. Selection of suitable NDT methods for building inspection. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017; 271:012085.Флегонтов Д.В., Акулова М.В., Петров А.В. Термический анализ как способ установления скрытых повреждений // Пожарная и аварийная безопасность. 2019. № 2(13). С. 11–15.Flegontov D.V., Akulova M.V., Petrov A.V. Thermal analysis as a method of establishing hidden damages. Pozharnaya i avarijnaya bezopasnost’. 2019; 2(13): 11–15. (in Russ.)Семененко С.Я., Марченко С.С., Арьков Д.П. Тарировочная зависимость при ультразвуковом контроле коэффициента фильтрации бетона // Аграрный научный журнал. 2018. № 10. С. 62–66. DOI 10.28983/asj.v0i10.456.Semenenko S.Ya., Marchenko S.S., Arkov D.P. The calibration relationship by ultrasound filtration coefficient of concrete. The Agrarian Scientific Journal. 2018; 10: 62–66. DOI 10.28983/asj.v0i10.456. (in Russ.)Browne, Terence M. et al. Underwater Bridge Inspection, FHWA-NHI-10-027,Office of Bridge Technology, FHWA, 2010Browne, Terence M. Underwater Bridge Inspection, FHWA-NHI-10-027. Office of Bridge Technology, FHWA, 2010Пшеничный Г.Н. О пилообразности твердения цементных бетонов // Техника и технология силикатов. 2015. Т 22, № 2. С. 9–14.Pshenichnyy G.N. On the sawtooth hardening of cement concrete. Technique and technology of silicates. 2015; 22(2): 9–14. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.