ПОРІВНЯЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПОТЕНЦІАЛІВ НА КОРОЗІЙНІ ПРОЦЕСИ В ЗАЛІЗНИЧНИХ ШПАЛАХ ІЗ БЕТОНУ ЗІ СТАЛЕВОЮ ТА КОМПОЗИТНОЮ АРМАТУРОЮ

Анотація

Для зниження електропровідності залізничних шпал із бетону, запобігання стіканню з рейок тягових струмів і їхнього  електрокорозійного впливу на конструкції запропоновано замінити в шпалах сталеву арматуру композитною. Проаналізовано шляхи протікання електричних струмів  через шпали, а також традиційні методи досліджень корозії під  впливом струмів витоку. За результатами цього аналізу для порівняльних досліджень електрокорозійної поведінки  шпал зі сталевою та композитною арматурою розроблено комплексну методику досліджень процесів, які протікають у бетоні та арматурі в разі впливу електричних потенціалів. Методика полягає в накладанні електричних потенціалів –  постійного або пульсуючого однонаправленого – на зразки-моделі шпал і дослідженні вилучених із моделей зразків  комплексом методів включно з наноіндентуванням та електронною мікроскопією з елементним мікроаналізом.  Наноіндентування дає змогу отримувати величини мікромеханічних властивостей цементного каменю – модуль  пружності М і мікротвердість Н, які залежать від ступеня її електроміграційного вилуговування. Експериментально  встановлено, що внаслідок електроміграціного вилуговування М і H знижуються, починаючи з грані зразка, на яку під  час експозиції накладали негативний потенціал. Усередині моделі зберігаються максимальні величини M і Н, а їхні  залежності від відстані від зазначеної грані добре апроксимовані ступеневими рівняннями та поліномами. Встановлено  величини невилуженого і максимально вилуженого цементного каменю з характерним для бетону шпал В/Ц, а також  залежність характеру цих залежностей та інтенсивності електрокорозійних процесів у бетоні від характеру накладеного  електричного потенціалу (постійного або пульсуючого однонаправленого) і виду арматури (сталевої чи композитної).