Исчерпание долговечности происходит при достижении предельного состояния, после чего дальнейшая эксплуатация становится либо технически невозможной, либо экономически нецелесообразной. Долговечность бетона (и железобетонной конструкции) зависит как от его свойств, так и от характеристик среды, в которой он эксплуатируется. Поэтому при проектировании бетона должны учитываться условия его эксплуатации.
Фактическая долговечность бетонных и железобетонных конструкций
Опыт эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций и сооружений дает примеры их высокой долговечности. Наиболее известный — Пантеон (храм всех богов) в Риме с куполом из легкого бетона пролетом 43 м. Его возраст около 2000 лет. Хотя железобетон, в отличие от бетона, существует лишь чуть больше 150 лет, имеется ряд сооружений почти такого же возраста, прекрасно сохранившихся.
Предложены формулы для расчета долговечности железобетона, в которых влияющие на нее факторы варьируются в широких пределах. По формуле ВНИИ железобетона при самых низких уровнях долговечность составила 5 лет, а при самых высоких — 269 лет.
Если возможность столь высокой долговечности предстоит еще проверить, то прогнозы минимальной долговечности достаточно точны. Имеется значительное количество случаев разрушения железобетонных конструкций после 2-3 лет эксплуатации. При этом ситуация отнюдь не улучшилась в последние десятилетия. Весьма уязвимыми являются дороги и мосты, подвергающиеся совместному действию влаги, мороза и хлористых солей, морские сооружения. Ряд конструкций, эксплуатирующихся во влажных условиях при одновременном действии мороза, также имеет недостаточную долговечность. Остается проблемой долговечность конструкций, подвергающихся действию агрессивных сред. В частности, повышается число случаев внутренней коррозии бетона вследствие увеличения содержания щелочей в цементе в последнее время.
Одним из факторов, изменившихся не в пользу долговечности бетона, является повышение тонкости помола цементов. Оно определяется необходимостью повышения ранней прочности бетона, улучшения использования цемента, снижения расхода сырьевых ресурсов.
Но это приводит к уменьшению клинкерного фонда в бетоне, играющего в обеспечении его долговечности значительную роль. Благодаря ему происходит дальнейшее твердение бетонов на обычных цементах после 28 суток. В возрасте трех-шести месяцев их прочность повышается примерно на класс. Происходит уплотнение структуры таких бетонов, снижается их проницаемость — важнейший фактор долговечности. Существенной является и способность бетона с достаточным клинкерным фондом к самозалечиванию микротрещин. Бетоны на тонкомолотых цементах практически не обладают такими свойствами.
