ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПОТЕНЦІАЛІВ НА КОРОЗІЙНІ ПРОЦЕСИ В ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ШПАЛАХ
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.207.2024.301944Ключові слова:
залізобетонна шпала, струм витоку, електричний потенціал, електроміграційне перенесення іонів, електрокорозіяАнотація
Проведено експериментальні дослідження впливу електричних потенціалів на інтенсивність корозійних процесів у залізобетонних конструкціях підрейкових основ.
Розроблено методику досліджень, яка передбачає створення цих впливів на моделі, та оцінювання їхніх наслідків. Створено впливи капілярного підняття, випаровування, дифузії, кристалізації солей, електричного потенціалу, передбачено оцінювання впливу електричного потенціалу на прискорення процесів перенесення та проявів ознак корозії. Виготовлено моделі та експериментальні установки, проведено дослідження. Експозицію моделей здійснювали у водному середовищі та розчині хлориду натрію без електричного впливу (як контроль) і під впливом пульсуючого однонаправленого електричного потенціалу (ПОЕП). Встановлено, що під час впливу ПОЕП сила струму крізь моделі знижується, питомий електричний опір моделей зростає. ПОЕП прискорює проникнення іонів у модель у 4,43 раза, а також обумовлює більш сильні прояви ознак електрокорозії арматури. Прискорення перенесення іонів має прискорювати й корозійні процеси в бетоні, але їхнє дослідження доцільно проводити з більшими термінами експозиції моделей і з застосуванням фізико-хімічних методів. Рекомендовано засоби дренування струмів, що стікають із рейок крізь шпали, і запропоновано усунути випуски арматури з їхніх торців.
Посилання
Thorsten Eichler, Bernd Isecke. Stray current-induced corrosion in cathodic protection installations of steel-reinforced concrete structures: FEM study of the critical parameters. URL: https://doi.org/10.1002/maco.202011620.
Liu Y.-C., Chang E.-C., Shyu J.-L., Chen X.-G. Dynamic Analysis of the Leakage Current Corrosion for the Non-Grounded DC Railway Systems. International Journal of Electrical Energy. 3(4). 257-261 (2015).
Duranceau S. J., Johnson W. J., Pfeiffer-Wilder R. J. A study examining the effect of stray current on the integrity of continuous and discontinuous reinforcing bars. Experimental Techniques. 35 (2011). 53-58.
Bertolini L., Carsana M., Pedeferri P. Corrosion behaviour of steel in concrete in the presence of stray current. Corrosion Science. 49 (2007). 1056–1068.
Ju Myong, Jin Kim, Kim Gwon. Investigation of the forecast algorithm for assessing the risk of electrocorrosion in the lining of railway tunnels. Transport Technician. 1 (3) (2020).
Mindess S. Resistance of concrete to destructive agencies. In book: Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Elsevier. (2019) 251–283.
Bae Y., Pyo S. Ultra high performance concrete (UHPC) sleeper: Structural design and performance. Engineering Structures. 210 (2020). 110374.
Sadeghi J., Tolou Kian A. R., Shater Khabbazi A. Improvement of mechanical properties of railway track concrete sleepers using steel fibers. Journal of Materials in Civil Engineering. 28 (11) (2016). 04016131
Kangkang Tang. Stray current induced corrosion of steel fibre reinforced concrete. Cement and Concrete Researsh. 100 (2017). 445-456.
Плугін О. А. Дослідження впливу величини напруги пульсуючого однонаправленого електричного поля на електрокорозію бетону. Зб. наук. праць Укр. держ. ун-ту залізнич. трансп. 115 (2010). 56-67.
Плугін О. А., Борзяк О. С., Мартинова В. Б., Халюшев О. К. Електричні впливи на бетон (електрообробка та захист від електрокорозії бетонів, виробів і конструкцій із них). Харків: Форт, 2013. 300 с.
Розвиток уявлень про електрокорозію конструкцій залізничної колії та удосконалення способів їхнього захисту з застосуванням електропровідних композицій / А. А. Плугін, О. С. Борзяк, О. А. Плугін та ін. Зб. наук. праць Укр. держ. ун-ту залізнич. трансп. 204 (2023). 35-52. URL: http://doi.org/10.18664/1994-7852.204.2023.283877.
Stark J. Alkali-Kieselsäure-Reaktion. Bauhaus Universität Weimar. (2008). 139 p.
Kurdowski W. Chemia Cementu i Betonu. Kraków (2010) 728 str.
Коваленко В. В., Заяць Ю. Л., Пшінько П. О. Дослідження причин передчасного руйнування залізобетонних шпал на Знам’янській дистанції колії ПЧ-10 Одеської залізниці. Вісник ДНУЗТ ім. В. Лазаряна. 6 (2015). 149–163.
Krivenko P., Gelevera O., Kovalchuk O., Bumanis G., Korjakins A. Alkali-aggregate reaction in alkali-activated cement concretes. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 660(1) (2019). 012002.
Baoguo Han, Liqing Zhang, Jinping Ou. Electrically Conductive Concrete. In book: Smart and Multifunctional Concrete Toward Sustainable Infrastructures, 2017. Р. 247-259.
Cordon H. C. F., Tadini F. B., Akiyama G. A., de Andrade V. O., da Silva R. C. Development of electrically conductive concrete. Cerâmica. 66 (377). 2020.
Чернявський В. Л. Адаптація бетону і залізобетону – ресурс довговічності будівельних конструкцій. Будівництво України. 3 (2007). 2–5.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
