Ocena trwałości konstrukcji żelbetowej zagrożonej korozją

Artykuł zawiera zestawienie podstawowych sformułowań opisujących postęp zjawisk korozyjnych w elementach betonowych ze zbrojeniem oraz ilustrację ich zastosowań w postaci przykładu analizy porównawczej konstrukcji, w której skonfrontowano wyniki teoretycznych oszacowań rozwoju procesów korozji z wynikami badań konstrukcji.

Procesy korozyjne są jednym z głównych zagrożeń dla trwałości konstrukcji z betonu. Wskutek karbonatyzacji betonu zanika ochrona stali zbrojeniowej, co skutkuje z biegiem czasu wprowadzeniem żelaza – głównego składnika stali – w reakcję korozji. W rezultacie przekrój poprzeczny zbrojenia spada przy jednoczesnym wzroście objętości produktów korozji. Widoczne uszkodzenia elementów w postaci odspojenia otuliny mogą być powodem napraw. A postępujący spadek nośności elementów konstrukcyjnych wymaga oceny z punktu widzenia bezpieczeństwa. Zarówno postęp karbonatyzacji, jak i dynamika procesu korozji zbrojenia są przedmiotami wielu badań. A także opracowań naukowych oraz modeli analitycznych o różnym poziomie złożoności. Część z tych modeli teoretycznych stosuje się w praktyce do inżynierskiego szacowania trwałości konstrukcji.

Wprowadzenie

Problematyka korozji konstrukcji jest obecna zarówno w sferze praktycznego utrzymania substancji budowlanej, jak i w opracowaniach naukowych obejmujących badania materiałów i elementów oraz opis teoretyczny postępu tych zjawisk [1-4]. Istotną obserwacją jest fakt, że dynamika procesów korozji w konstrukcjach z betonu jest znacząco różna. Obserwuje się zarówno konstrukcje wzniesione przed wielu laty i pozostające w dobrym stanie (fot. 1), jak i konstrukcje sprzed parudziesięciu lat o zaawansowanych uszczerbkach (fot. 2). Zagrożenia dla trwałości konstrukcji powodują w całym okresie jej eksploatacji procesy dyfuzji substancji po...