Моделирование кинетики и динамики протекания массопереноса при различных видах коррозии цементных бетонов

В статье рассмотрены особенности протекания различных видов коррозии цементных бетонов: коррозии жидкостной, кислотной и биологической, которые наиболее часто выявляются на стадии обследования бетонных и железобетонных строительных конструкций. Рассмотрена возможность применения методов математического моделирования коррозионных процессов, что позволит определить интенсивность протекания массопереноса и спрогнозировать срок службы бетонных и железобетонных конструкций. Приведены математические модели коррозии 1-го и 2-го видов, благодаря которым можно рассчитать концентрацию «свободного» гидроксида кальция в зависимости от толщины бетонной конструкции. Данные математические модели позволяют также определить концентрацию переносимого целевого компонента в жидкой кислотно-солевой среде и найти среднее значение концентрации в произвольный момент времени. Одним из важных отличий рассмотренной математической модели кислотной коррозии является ее зависимость от концентрации целевого компонента в жидкой фазе. Наряду с этим представлена физико-математическая модель, позволяющая проводить расчет процессов массопереноса при биокоррозии цементных бетонов независимо от видового состава биообрастания. На основе предло-женных математических моделей различных видов коррозии бетонов были разработаны практические рекомендации по мониторингу и повышению коррозионной стойкости бетонных и железобетонных конструкций.

Василeнкo М. И., Гончарова Е. Н. Микробиологичeские особeнности процeсса поврeждeния бeтoнных повeрхнoстeй // Фундамeнтальныe иccлeдoвания. – 2013. – № 4–4. – C. 886–891.
Дрозд Г. Я. Микроскопичeскиe грибы как фактор биоповреждeний жилых, гражданских и промышлeнных зданий. – Макeeвка: [б. и.], 1995. – 18 c.
Ерофеев В. Т., Федорцов А. П., Богатов А. Д., Федорцов В. А. Биокoррозия цeмeнтных бeтонов, оcобeнности еe развития, оцeнки и прогнозирoвания // Фундамeнтальные иccлeдования. – 2014. – № 12–4. – С. 708–716.
Касьяненко Н. С. Процессы массопереноса при жидкостной коррозии второго вида цементных бетонов: дис. … канд. техн. наук. – Иваново: [б. и.], 2010. – 156 с.
Каюмов Р. А., Федосов С. В., Румянцева В. Е., Хрунов В. А., Манохина Ю. В., Красильников И. В. Математическое моделирование коррозионного массопереноса гетерогенной системы «жидкая агрессивная среда – цементный бетон». Частные случаи решения // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2013. – № 4 (26). – С. 343–348.
Красильников И. В. Исследование процессов массопереноса при жидкостной коррозии первого вида цементных бетонов с учетом действия внутренних источников массы: дис. … канд. техн. наук. – Иваново: [б. и.], 2016. – 159 с.
Москвин В. М. Коррозия бетона. – Москва: Госстройиздат, 1952. – 344 с.
Румянцева В. Е., Гоглев И. Н., Логинова С. А. Применение полевых и лабораторных методов определения карбонизации, хлоридной и сульфатной коррозии при обследовании строи-тельных конструкций зданий и сооружений // Строительство и техногенная безопасность. – 2019. – № 15 (67). – С. 51–58.
Сeмeнов С. А., Гумаргалиeва К. З., Калинина И. Г., Заиков Г. Е. Биорaзрушeния матeриа-лов и издeлий тeхники // Вeстник МИТХТ им. М. В. Ломоносова. – 2007. – Т. 2. – № 6. – C. 3–26.
Степанова В. Ф. Долговечность бетона. – Москва: Ассоциация строительных вузов, 2014. – 126 с.
Федосов С. В., Базанов С. М. Сульфатная коррозия бетона. – Москва: Ассоциация строительных вузов, 2003. – 193 с.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Касьяненко Н. С., Красильников И. В. Нестационарный массоперенос в процессах коррозии второго вида цементных бетонов. Малые значения чисел Фурье, с внутренним источником массы // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2015. – Т. 58. – № 1. – С. 97–99.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Коновалова В. С., Гоглев И. Н. Явления массопереноса в системе «цементный раствор – композитная пластиковая арматура» на стадии структурообразования композита. Часть 1. Физические представления и математическая постановка задачи // Academia. Архитектура и строительство. – 2020. – № 1. – С. 118–123.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Коновалова В. С., Гоглев И. Н., Нармания Б. Е. Управле-ние процессами коррозионной деструкции строительных материалов на основе законов массопереноса // Вестник гражданских инженеров. – 2019. – № 3 (74). – С. 106–111.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Красильников И. В., Логинова С. А. Исследование влия-ния процессов массопереноса на надежность и долговечность железобетонных конструкций, эксплуатируемых в жидких агрессивных средах // Строительные материалы. – 2017. – № 12. – С. 52–57.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Хрунов В. А., Шестеркин М. Е. О некоторых проблемах технологии безопасности и долговечности зданий, сооружений и инженерной инфраструктуры // Строительные материалы. – 2015. – № 3. – С. 8–11.
Шестеркин М. Е. Массообменные процессы при жидкостной коррозии первого вида цементных бетонов с учетом влияния свойств портландцемента: дис. … канд. техн. наук. – Иваново: [б. и.], 2015. – 181 с.