Strengthening of reinforced concrete structures by composite materials taking into consideration the carbonization of concrete

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

One of the main causes for deterioration of reinforced concrete structures in modern construction is corrosion of reinforcement. Corrosion leads to decrease of adhesion between reinforcement and concrete, formation of cracks and destruction of the protective layer of concrete. All this reduces the load-bearing capacity of reinforced concrete structures. The structures of sludge reservoirs exposed to carbon dioxide were used as an object of the study. The characteristic defects and damages revealed by visual inspection were described. The verification calculation of the considered construction depending on the pH of the medium was performed on the basis of the results of technical inspection and study. The degree of carbon dioxide impact on the considered structures was determined by the phenolphthalein test method, which is based on the color change of acid-base indicator solution on the surface of concrete and reinforced concrete depending on the pH value of its medium. The phenolphthalein test revealed that pH of the medium is less than 8 for the depth more than the thickness of the concrete protective layer. A verification calculation of the considered structure was performed on the basis of the technical inspection results and the conducted research. According to the calculation results, a variant of beam reconstruction and strengthening using external reinforcement based on carbon fibers FibARM 230/150 was proposed. The reconstruction was carried out with account of the carbonized concrete layer.

About the authors

Vladimir I. Rimshin

National Research Moscow State University of Civil Engineering

Author for correspondence.
Email: v.rimshin@niisf.ru
ORCID iD: 0000-0003-0209-7726

Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Housing and Communal Complex, Institute of Environmental Engineering and Mechanization

Moscow, Russian Federation

Pavel S. Truntov

National Research Moscow State University of Civil Engineering

Email: pavel_truntov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7286-4073

PhD student

Moscow, Russian Federation

References

  1. Rimshin V.I., Kurbatov V.L., Ketsko E.S., Truntov P.S. Extile industry building strengthening with external reinforcement with composite materials. Proceedings of Higher Education Institutions. Textile Industry Technology. 2021;(6):242-249. (In Russ.) https://doi.org/10.47367/0021-3497_2021_6_242
  2. Subbotin A.I., Shutova M.N., Shagina A.I. Analysis of specifics of composite reinforcing use in the foundation of built and reconstructed buildings. Bulletin of the Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. 2019;(2):37-48. (In Russ.)
  3. Merkulov S.I., Esipov S.M. The use of woven composites for recovery building construction. Proceedings of Higher Education Institutions. Textile Industry Technology. 2019;(3):256-259. (In Russ.)
  4. Rimshin V.I., Varlamov A.A., Kurbatov V.L., Anpilov S.M. Development of the theory of concrete composite degradation. Stroitelnye Materialy. 2019;(6):12-17. (In Russ.) https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-771-6-12-17
  5. Paranicheva N.V., Nazmeeva T.V. Reinforcement of building structures using carbon composite materials. Magazine of Civil Engineering. 2010;(2):19-22. (In Russ.)
  6. Larionov E.A., Rimshin V.I., Vasilkova N.T. Energy method of estimation of stability of pressed reinforced concrete elements. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2012;(2):77-81. (In Russ.)
  7. Merkulov S.I., Tatarenkov A.I., Starodubtsev V.G. Strengthening of reinforced concrete structures of the operated buildings and constructions. BST: Byulleten Stroitelnoj Tehniki. 2017;(4):41-43. (In Russ.)
  8. Ibragimov R.A., Antakov A.B., Minakhmetova L.R. The determination and comparison of time limits for installation works using metal and composite rebar. News of the Kazan State University of Architecture and Engineering. 2017;(2):257-264. (In Russ.)
  9. Stepanova V.F., Buchkin A.V., Ilin D.A. The research of the features of concrete structures with a combined reinforcement (reinforcement of composite polymer and a non-metallic fiber). Academia. Architecture and Construction. 2017;(1):124-128. (In Russ.)
  10. Esfahani M.R., Kianoush M.R., Tajari A.R. Flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened by CFRP sheets. Engineering Structures. 2007;29(10):2428-2444.
  11. Tur V.V., Malyka V.V. Experimental studies of bent concrete elements with combined reinforcement with steel and fiberglass rods. Herald of Polotsk State University. Series F. Civil Engineering. Applied Sciences. 2013;(8):58-65. (In Russ.)
  12. Huang X., Birman V., Nanni A., Tunis G. Properties and potential for application of steel reinforced polymer (SRP) and steel reinforced grout (SRG) composites. Internet. University of Missouri-Rolla; 2003.
  13. Mirsayapov I.T., Antakov I.A., Antakov A.B. To the design of the deflections of flexural concrete members reinforced with fiber-reinforced polymer bars. Vestnik MGSU. 2021;16(4):413-428. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/1997-0935.2021.4.413-428
  14. Frolov N.V., Smolyago G.A., Poloz M.A. Experimental research of RC beams in combination with glass-plastic bars. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2017;(1):60-64. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/23298
  15. Neverov A.N., Ketsko E.S., Truntov P.S., Rimshin V.I. Calculating the strengthening of construction structures before the reconstruction of the building. Lecture Notes in Civil Engineering. 2022;182:173-179.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».