Ультразвуковая диагностика деструкции бетона под воздействием агрессивных сред

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.

1. Рахимбаев 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.

2. 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.

3. Зубков В.А. Совершенствование ультразвукового метода определения прочности бетона // Бетон и железобетон. 1997. № 4. С. 21–23.

4. Popovics, S. Analysis of the concrete strength versus ultrasonic pulse velocity relationship. Materials Evaluation. 2001; 59(2): 123–130.

5. Смирнов В.В., Назаров М.А. Ультразвуковой контроль подвижности бетонной смеси // Фундаментальные исследования. 2013. № 10-12. С. 2630–2633.

6. 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.

7. Lin Y, Lai, C.P. and Yen, T. Prediction of Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) in concrete. ACI Materials Journal. 2003; 100(1): 21–28.

8. 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.

9. Сериков Я.А. Информационно-измери-тельная система для исследования структуры монолитного бетона ультразвуковым методом // Территория науки. 2017. № 3. С. 96–100.

10. Штенгель В.Г. Ультразвуковой контроль структуры бетона // В мире неразрушающего контроля. 2004. № 1. С. 4.

11. Antonaci, P. et al. Nonlinear ultrasonic evaluation of load effects on discontinuities in concrete. Cement and Concrete Research. 2010; 40(2): 340–346.

12. Знайченко П.А. Определение глубины трещин ультразвуковым методом в обделке транспортных тоннелей большого сечения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. № 1. С. 34–37.

13. Ismail M.P. Selection of suitable NDT methods for building inspection. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.2017; 271:012085.

14. 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.

15. 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.

16. Browne, Terence M. et al. Underwater Bridge Inspection, FHWA-NHI-10-027,Office of Bridge Technology, FHWA, 2010

17. Пшеничный Г.Н. О пилообразности твердения цементных бетонов // Техника и технология силикатов. 2015. Т 22, № 2. С. 9–14.