Experimental studies of long-term fatigue of steel sewer structures = Експериментальні дослідження тривалої втомленості сталевих каналізаційних конструкцій

Abstract

The results show that the experimental studies of long-term fatigue (strength) of steel structures of underground sewage structures in a chemically aggressive environment, simultaneously containing chemical ingredients and biologically aggressive bac teria. It is established that long-term fatigue (strength) of steel structures of underground sewage structures is significantly reduced during long-term operation, and especially when exceeding 20 years or more, in chemically aggressive environments of domestic sewage, which often leads to corrosion and mechanical damage. It is shown that in the course of long service life the indicators of long-term fatigue of reinforcing steel rods of reinforced concrete structures are significantly reduced, which causes the formation of cracks in the connection "reinforcement - concrete", which usually leads to the destruction of reinforced concrete pipes and structures as a whole.

Наведено результати експериментальних досліджень тривалої втомленості (міцності) сталевих конструкцій каналізаційних підземних споруд у хімічно-агресивному середовищі, які одночасно містять хімічні інгредієнти та біологічно-агресивні бактерії. В лабораторних випробуваннях використано арматурні стрижні діаметром 32 мм зі сталі марки 20ГС. Отримано нові емпіричні залежності між концентрацією гетеротрофних бактерій (ГТБ) у розчині та спротивом втомленості сталевих зразків, вирізаних із арматури залізобетонних конструкцій каналізаційних споруд, при їх циклічних випробуваннях на згин і кручення. Для порівняння аналогічні дослідження виконано для умов розчинів хлористого натрію. Встановлено, що тривала втомленість (міцність) сталевих конструкцій каналізаційних підземних споруд значно зменшується при тривалій експлуатації, а особливо при перевищенні терміну 20 років і більше, в хімічно-агре сивних середовищах побутово-господарських стоків, що призводить часто до корозійно-механічних руйнувань. Доведено, що в процесі тривалого терміну експлуатації суттєво знижуються показники тривалої втоми арматурних стале вих стрижнів залізобетонних конструкцій, що спричиняє утворення тріщин в з’єднанні «арматура – бетон», яке, як правило, призводить до руйнувань залізобетонних труб і конструкцій в цілому. Отримані результати пояснено тим, що в процесі тривалої експлуатації каналізаційного устаткування відбувається окрихчення та деградація металу.