Стаття

Отримано 01.02.2025

Доопрацьовано 21.03.2025

Прийнято 28.06.2025

Взято з Том 29, № 1, 2025

Сторінки 105 -115

Onyshchenko, A., Kovalenko, V., Rykovtsev, O., & Kovalchuk, V. (2025). Research into the causes of cement stone corrosion in the event of emergency destruction of reinforced concrete bridge structures. The National Transport University Bulletin, 29(1), 105-115. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2025-1-60-105-115

Дослідження причин корозі цементного каменю при аварійному руйнуванні конструкцій прогонової будови залізобетонного

Артур Онищенко Валентина Коваленко Олексій Риковцев Віталій Ковальчук

Стаття присвячена проведенню досліджень стану конструкцій мосту Повітрофлотського проспекту через р. Либідь в м. Київ. Для цього застосовано методи вибракованої оцінки залізобетонних 114 114 конструкцій прогонової будови мосту, експрес-методики мікроструктурного, мікрорентгеноспектрального та фрактографічного аналізів.. Мета роботи – дослідження та виявлення причин аварійного руйнування мостових конструкцій через р. Либідь. Методика – дослідження причин аварійного руйнування конструкцій прогонових будов моста проводили за допомогою дослідження мікроструктури та хімічного складу в зразках пошкоджених корозією та цілого бетону моста. Результати – встановлено, що у складі бетону на границі заповнювачів піску та цементного каменю спостерігається наявність підвищеної кількості лужних металів та галогенів, яка перевищує вимоги державних стандартів у декілька разів. Середнє значення концентрації оксиду сірки складає 4,93 % (мас.). Має місце локальне підвищення концентрації її оксиду до 6,15 % (мас.), що значно перевищує нормативний показник у 3,5 % (мас.). Крім того, значний відсоток вуглецю в структурі цементного каменю усіх зразків свідчить про його карбонізацію, що додатково знижує механічні характеристики бетону в конструкціях мосту.. Висновки – для попередження випадків передчасного руйнування бетону мостів, шляхопроводів, автодоріг пропонуємо проводити моніторинг якості бетону існуючих конструкцій та під час будівництва нових об’єктів за експрес-методикою мікроструктурного аналізу, а також для наочного спостереження за швидкістю корозійних процесів слід встановити гіпсовий маяк на тріщину на опорній колонні моста з боку тротуару. Для усунення активного впливу галогенів на структурні перетворення в бетоні, що експлуатується пропонуємо дослідити можливість використання менш агресивних речовин, які менше впливатимуть на корозійні процеси в бетоні і арматурі залізобетонних споруд, але ефективно будуть сприяти очищенню тротуарів та проїзної частини доріг від снігу

прогонові будови мостів; балкові мости; бетон; корозія цементного каменю; мікроструктурний аналіз; мікрорентгеноспектральний аналіз; лужно-кремнієвокисла реакція; аварійне руйнування; прогнозування довговічності бетону
  1. Klyuchnik, S. V., & Marochka, V. V. (2014). Review of Strengthening and Repair Options for Superstructure Deck Beams. Bridges and Tunnels: Theory, Research, Practice, (5), 35–40.
  2. Zhang, Y., Xu, M., Song, J., Wang, C., Wang, X., & Hamad, B. A. (2022). Study on the corrosion change law and prediction model of cement stone in oil wells with CO2 corrosion in ultra-high temperature sour gas wells. Construction and Building Materials, 323, 125879. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125879.
  3. Cheng, X.W., Mei, K.Y., Li, Z.Y., Zhang, X.G., & Guo, X.Y. (2016). Study of interface structure during unidirectional corrosion of oil well cement in H2S based on computed tomography technology. Research in Industrial and Engineering Chemistry, 55(41). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.6b02162.
  4. DSTU B V. 2.6-145:2010 Konstruktsiyi budynkiv i sporud. Zakhyst betonnykh i zalizobetonnykh konstruktsiy vid koroziyi. Zahalni tekhnichni vymohy (HOST 31384-2008, NEQ).
  5. Pshinko, O.M., Runova, R.F., Runova, R.F., Rudenko, Y.Y., & Troyan, V.V. (2008). Rol dobavok v umenshenyy klynkernoy sostavlyayushchey pry proyzvodstve tovarnykh betonnykh smesey. Mat. 10-y Mezhd. nauchno-prakt. konf. «Dny sovremennoho betona», Zaporozhe: «Planeta», 45–59.
  6. Runova, R.F., Rudenko, Y.Y., & Troyan, V.V. (2008). Analyz faktorov, opredelyayushchykh svoystva tovarnykh betonnykh smesey. Materyaly 1-y Mezhdunarodnoy nauchno-praktycheskoy konferentsyy «TOVARNY BETON — NOVYE VOZMOZhNOSTY V STROYTELNYKh TEKHNOLOHYYAKH», Kharkov, 16–43.
  7. Sheynich, L.O. (2012). Suchasni uyavlennya pro koroziyu tsementnoho kamenyu v betoni pid diyeyu vody. Avtoshlyakhovyk Ukrayiny, 4, 33–37.
  8. Rybkin, V.V. (2008). Doslidzhennya fizyko-khimichnykh vlastyvostey dribnykh zapovnyuvachiv dlya vyrobnytstva zalizobetonnykh shpal. Visnyk DNUZT, Vyp. 40, 140–145.
  9. Rybkin, V.V. (2011). Doslidzhennya ekspluatatsiynoyi stiykosti zalizobetonnykh shpal ta osnovni tekhnolohichni pryyomy yiyi pokrashchennya. Budivnytstvo Ukrayiny, 4, 19–23.
  10. Rybkin, V.V. (2012). Deyaki aspekty tekhnolohichnykh pryyomiv vyrobnytstva ta kontrolyu ekspluatatsiynoho resursu zalizobetonnykh shpal v Ukrayini ta sviti. Zaliznychnyy transport Ukrayiny, 3/4, 76–81.
  11. DSTU ISO 3696:2003 Voda dlya zastosuvannya v laboratoriyakh. Vymohy ta metody pereviryannya; (ISO 3696:1987, IDT).
  12. DSTU B EN12620:2013 Zapovnyuvachi dlya betonu (EN12620:2002+A1:2008, IDT).
  13. DSTU B V.2.7-32-95 Budivelni materialy. Pisok shchilnyy pryrodnyy dlya budivelnykh materialiv, vyrobiv, konstruktsiy i robit. Tekhnichni umovy.
  14. DSTU B V.2.7-46:2010 Budivelni materialy. Tsementy zahalno-budivelnoho pryznachennya. Tekhnichni umovy.
  15. DSTU B V.2.7-71-98 (HOST 8269.0-97) Budivelni materialy. Shchebin i hraviy iz shchilnykh hirskykh porid i vidkhodiv promyslovoho vyrobnytstva dlya budivelnykh robit. Metody fizykomekhanichnykh vyprobuvan.
  16. DSTU B V.2.7-75-98 Budivelni materialy. Shchebin i hraviy shchilni pryrodni dlya budivelnykh materialiv, vyrobiv, konstruktsiy ta robit. Tekhnichni umovy.
  17. DSTU B V.2.7-210:2010 Budivelni materialy. Pisok iz vidsiviv droblennya vyverzhenykh hirskykh porid dlya budivelnykh robit. Tekhnichni umovy.
  18. DSTU B EN 197-1:2015 Tsementy. Chastyna 1 Sklad, tekhnichni umovy ta kryteriyi vidpovidnosti dlya zvychaynykh tsementiv (EN 197-1:2011, IDT).
  19. DSTU 9183:22 Tsementy. Zahalni tekhnichni umovy.
  20. DSTU EN 197-2:2023 (EN 197-2:2020, IDT) Tsement Chastyna 2. Otsinyuvannya ta perevirka stabilnosti ekspluatatsiynykh kharakterystyk.
  21. DSTU 8858:2019 Sumishi tsementobetonni dorozhni ta tsementobeton dorozhniy Tekhnichni umovy.
  22. DSTU B V.2.7-273:2011 Voda dlya betoniv i rozchyniv. Tekhnichni umovy (HOST 23732-79, MOD).
  23. DSTU B V.2.6-209:2016 Konstruktsiyi budynkiv i sporud. Shpaly zalizobetonni poperedno napruzheni dlya zaliznyts koliyi 1520 i 1435 mm. Tekhnichni umovy.
  24. DSTU B.A 1.1-55-94 Pryrodni pisky dlya vyrobnytstva budivelnykh materialiv Terminy ta vyznachennya.
  25. DSTU B V.2.7-171:2008 Budivelni materialy. Dobavky dlya betoniv i budivelnykh rozchyniv. Zahalni tekhnichni umovy.
  26. DSTU B V.2.7-176:2008 Sumishi betonni ta beton. Zahalni tekhnichni umovy.
  27. DSTU B V.2.7-214:2009 Betony. Metody vyznachennya mitsnosti za kontrolnymy zrazkamy.
  28. DSTU B V.2.7-224:2009 Betony. Pravyla kontrolyu mitsnosti.
  29. DSTU-N B A.1.1-83:2008 Systema standartyzatsiyi ta normuvannya u budivnytstvi. Nastanova. Kerivnyy dokument V shchodo vyznachennya kontrolyu vyrobnytstva na pidpryyemstvi v tekhnichnykh umovakh na budivelni vyroby.
  30. DSTU-N B V.2.7-175:2008 Nastanova shchodo zastosuvannya khimichnykh dobavok u betonakh i budivelnykh rozchynakh. Pshinko, O.M., Runova, R.F., Rudenko, I.I., Troyan, V.V. The role of additives in reducing the clinker component in the production of ready-mix concrete mixes. Proc. of the 10th Int. scientific-practical conf. "Days of modern concrete". Zaporozhye: "Planeta", 2008, pp. 45–59.

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2025-1-60-105-115