ВПЛИВ ХВИЛЬОВИХ ПРОЦЕСІВ НА РУЙНУВАННЯ ВОЛОГОНАСИЧЕНИХ ПОРИСТИХ СЕРЕДОВИЩ, КОРОЗІЙНУ ДЕСТРУКЦІЮ БЕТОНІВ ДОРОЖНІХ ТА АЕРОДРОМНИХ ПОКРИТТІВ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2077-3455.2020.57.352-364Ключові слова:
звукова хвиля, пористість, комплексне число, коефіцієнт затухання, швидкість розповсюдження, математичне моделювання, корозія, цементний бетон, руйнування, деструкція.Анотація
Вивчаються дисипативні процеси при гармонічному деформуванні пружних вологонасичених пористих середовищ, заданих комплексними модулями пружності й комплексними модулями, які залежать від пористості та стискуваності рідини. Отримані формули для визначення швидкостей розповсюдження та коефіцієнтів затухання поздовжніх звукових хвиль. Побудована залежність відношення уявної частини модуля пружності до дійсної. Розглянуті різновиди корозійних процесів при впливі на цементні бетони різноманітних агресивних середовищ у межах класифікації за В.М.Москвіним й описані їх відмінні ознаки. У роботі зазначено, що руйнування цементних бетонів визначаються процесами масопереносу й хімічних реакцій. Проблема забезпечення безпеки й довговічності споруд, будівель, дорожніх та аеродромних покриттів обумовлює необхідність розробки ефективних рекомендацій на основі математичного моделювання, які дозволять попередити руйнування конструкції від корозії та хвильових навантажень. Математичне моделювання, виконане на основі теорії пружності та консолідації пористих анізотропних середовищ Біо (Biot M.A.) , післядії динамічних навантажень на матеріал середовища, і, зокрема, на цементобетонне покриття автомобільних доріг та аеродромів, дозволяє прогнозувати й покращувати їх експлуатаційні характеристики. Аналітичне дослідження розповсюдження пружних хвиль у матеріалі аеродромного покриття при силовому впливі повітряних суден буде у значній мірі сприяти розв’язку проблеми діагностики поточного експлуатаційного їх стану і у наступному обчисленню залишкового ресурсу безвідмовної роботи.
Отримані в роботі результати можна в подальшому використати для вдосконалення і уточнення інженерних методів розрахунку параметрів діагностичної апаратури, яка застосовується для визначення експлуатаційного стану бетонів дорожніх и аеродромних покриттів, як на стадії конструювання подібних приладів, так і в умовах їх реальної експлуатації.
Посилання
Cписок літератури
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Федосова Н. Л., Смельцов В. Л. Моделирование массопереноса в процессах жидкостной коррозии бетона первого вида. Строительные материалы. 2005. № 7. С. 60 -62.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Хрунов В. А., Аксаковская Л. Н. Моделирование массопереноса в процессах коррозии бетонов первого вида (малые значения числа Фурье). Строительные материалы. 2007. № 5. С. 70-71.
Федосов С. В., Румянцева В. Е., Касьяненко Н. С. Математическое моделирование массопереноса в процессах коррозии бетона второго вида. Строительные материалы. 2008. № 7. С. 35-39.
Москвин В.М. Коррозия бетона. М.: Госстройиздат, 1952. 342с.
Федосов С.В., Румянцева В.Е., Румянцева К.Е., Хрунов В.А. Моделирование пограничного слоя в процессах массопереноса при жидкостной коррозии железобетонных конструкций. Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2011. Т.54. № 6. С.96-100.
Федосов С.В., Румянцева В.Е., Хрунов В.А., Касьяненко Н.С., Смельцов В.Л. Прогнозирование долговечности строительных конструкций с позиций расчетного и экспериментального исследования процессов коррозии бетона. Вестник Волгоградского ГАСУ, серия “Строительство и архитектура”, раздел “Строительные материалы и изделия”. 2009. № 14(33). С. 117-122.
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.
Biot M.A. Theory of elasticity and consolidation for a porous anisotropic solid. Journal of Applied Physics. 1955. V.26. № 2. P. 182-185.
Biot M.A. Theory propagation of elastic waves in fluid-saturated porous solid I. Low-Frequency Range. J. Acoust. Soc. of America. 1956. V.28. № 2. P. 168-178.
Косачевский Л.Я. О распространении упругих волн в двухкомпонентных средах. Прикладная математика и механика. 1959. Т.23. Вып. 6. С. 1115 -1 123.
Поленов В.С., Чигарев А.В. Распространение волн в насыщенной жидкостью неоднородной пористой среде. Изв. РАН. ПММ. 2010. Т.74. Вып. 2. С. 276-284.
Мешков С.И., Россихин Ю.А. О распространении звуковых волн в наследственно упругой среде. Прикладная механика и техническая физика. 1968. №5. С.89-93.
References
Fedosov S.V., Rumiantseva V.E., Fedosova N.L., Smeltsov V.L. Modelyrovanye massoperenosa v protsessakh zhydkostnoi korrozyy betona pervoho vyda. Stroytelnye materyaly. 2005. №7. S. 60-62. (in Russian)
Fedosov S.V., Rumiantseva V.E., Khrunov V.A., Aksakovskaia L.N. Modelyrovanye massoperenosa v protsessakh korrozyy betonov pervoho vyda (malыe znachenyia chysla Fure). Stroytelnye materyaly. 2007. №5. S. 70-71. (in Russian)
Fedosov S.V., Rumiantseva V.E., Kasianenko N.S. Matematycheskoe modelyrovanye massoperenosa v protsessakh korrozyy betona vtoroho vyda. Stroytelnye materyaly. 2008. №7. S.35-39. (in Russian)
Moskvyn V.M. Korrozyia betona. M.: Hosstroiyzdat, 1952. 342 s. (in Russian)
Fedosov S.V., Rumiantseva V.E., Rumiantseva K.E., Khrunov V.A. Modelyrovanye pohranychnoho sloia v protsessakh massoperenosa pry zhydkostnoi korrozyy zhelezobetonnыkh konstruktsyi. Yzvestyia vыsshykh uchebnыkh zavedenyi. Seryia: Khymyia y khymycheskaia tekhnolohyia. 2011. T.54. №6. S. 96-100. (in Russian)
Fedosov S.V., Rumiantseva V.E., Khrunov V.A., Kasianenko N.S., Smeltsov V.L. Prohnozyrovanye dolhovechnosty stroytelnыkh konstruktsyi s pozytsyi raschetnoho y эksperymentalnoho yssledovanyia protsessov korrozyy betona. Vestnyk Volhohradskoho HASU, seryia “Stroytelstvo y arkhytektura”, razdel “Stroytelnye materyaly y yzdelyia”. 2009. №14(33). S. 117-122. (in Russian)
Fedosov S.V., Rumiantseva V.E., Khrunov V.A., Shesterkyn M.E. O nekotorыkh problemakh tekhnolohyy bezopasnosty y dolhovechnosty zdanyi, sooruzhenyi y ynzhenernoi ynfrastrukturы. Stroytelnye materyaly. 2015. №3. S. 8-11. (in Russian)
Biot M.A. Theory of elasticity and consolidation for a porous anisotropic solid. Journal of Applied Physics. 1955. V.26.№2. P. 182-185. (in English)
Biot M.A. Theory propagation of elastic waves in fluid-saturated porous solid I. Low-Frequency Range. J. Acoust. Soc. of America. 1956. V.28. №2. P. 168-178. (in English)
Kosachevskyi L.Ia. O rasprostranenyy upruhykh voln v dvukhkomponentnыkh sredakh. Prykladnaia matematyka y mekhanyka. 1959. T.23. Vыp.6. S. 1115-1123. (in Russian)
Polenov V.S., Chyharev A.V. Rasprostranenye voln v nasыshchennoi zhydkostiu neodnorodnoi porystoi srede. Yzv. RAN. PMM. 2010. T.74. Vыp.2. S. 276-284. (in Russian)
Meshkov S.Y., Rossykhyn Yu.A. O rasprostranenyy zvukovыkh voln v nasledstvenno upruhoi srede. Prykladnaia mekhanyka y tekhnycheskaia fyzyka. 1968. №5. S. 89-93. (in Russian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Yuriy Chovnyuk, Petro Cherednichenko, Vladimir Kravchyuk, Olga Ostapushchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
