Некоторые стохастические особенности карбонизации бетона и железобетона

Abstract

Надежный расчет развития карбонизации бетона является основой прогноза коррозии стальной арматуры и долговечности железобетонных строительных конструкций. За последние 20 лет появились результаты исследований по стохастическим особенностям карбонизации защитного слоя бетона или его остаточной толщины в работающих в воздушном пространстве железобетонных конструкциях. При этом рекомендуется для моделирования защитного слоя бетона использовать нормальный закон распределения, а для его остаточной толщины – гистограмму, похожую на распределение экстремальных значений. Стохастическая оценка многочисленных (1211 результатов после отсеивания явно неудачных) измерений позволила установить достаточно большие величины коэффициентов вариации (максимум до 0,34 при средних около 0,19) показателей начальной карбонизации бетонов классов С12/15−С20/25. В то же время для бетонов классов С25/30 и С30/37 эти коэффициенты вариации уменьшились до 0,15 и 0,11 соответственно. Установлено, что плотность распределения случайных значений карбонизации бетонов классов С12/15−С18/22,5 при эксплуатации в условиях сельскохозяйственных помещений с повышенной агрессивностью среды после очистки выборки от явно посторонних значений, как правило, соответствует нормальному закону. При этом использование максимальных и минимальных величин карбонизации бетона в выборках для оценки коэффициентов вариации отличается от определения по всей выборке и нуждается в соответствующей корректировке. При эксплуатации бетонов классов С12/15−С18/22,5 в условиях сельскохозяйственных помещений в течение 10−40 лет средние величины коэффициентов вариации остаются примерно постоянными при колебании до ±0,01 при среднем значении 0,11−0,12. Разброс отдельных коэффициентов вариации значений карбонизации бетона в течение этого периода времени уменьшается от 2 до 1,25 раза, а в дальнейшем, по-видимому, стабилизируется. В целом при определении срока карбонизации защитного слоя бетона следует учитывать стохастичность не только его толщины и скорости происходившего процесса, но и случайных значений карбонизации бетона при ее определенной скорости и глубине.