Переглянути статтю в PDF: 07_Shlun&ko
© В. І. Гуляєв, докт. техн. наук, професор,
ORCID: 0000-0002-5388-006X,
е-mail: valerygulyayev@gmail.com;
© В. В. Мозговий, докт. техн. наук, профе-сор, ORCID: 0000-0002-1032-8048, е-mail: mozgoviy@gmail.com;
© Н. В. Шлюнь, канд. техн. наук,
доцент, ORCID: 0000-0003-1040-8870,
е-mail: nataliyashlyun@gmail.com
Національний транспортний університет
ЧОМУ В ДЕЯКИХ РЕГІОНАХ У КОНСТРУКЦІЯХ МОСТІВ ЗАБОРОНЕНА СТАЛЕВА АРМАТУРА З ЕПОКСИДНИМ ПОКРИТТЯМ?
DOI: 10.33868/0365-8392-2023-2-274-48-56
Анотація. Обговорюється термомеханічний механізм порушення внутрішньоструктурної цілісності бетону, армованого сталевими стрижнями з епоксидним покриттям, що обумовлений високим значенням його коефіцієнта лінійного термічного розширення та власне епоксидного покриття. Із застосуванням методів теорії термопружності розроблена математична модель цього явища, сформована система розв’язувальних диференціальних рівнянь, побудований її розв’язок. Встановлено, що навіть за порівняно незначних змін температури в середовищі бетону в зоні його контакту з арматурою виникають тріщини та пошкодження по всій довжині сталевої арматури. Це все сприяє подальшим деструктивним процесам і зменшенню довговічності залізобетонних мостових конструкцій.
Ключові слова: армований бетон, епоксидне покриття, корозійне пошкодження, термомеханічна несумісність, термонапруження.
References
1. Huliaiev V. I., Haidachuk V. V., Mozghovyi V. V., Zaiets Yu. O., Shevchuk L. V., Shliun N. V. (2018). Termopruzhnyi stan bahatosharovykh dorozhnikh pokryttiv [Thermoelastic state of multilayer road surfaces.]. Kyiv, NTU, 272. [in Ukrainian].
2. Kovalenko, A. D. (1970). Osnovy ter-mopruzhnosti [Thermoelasticity fundamentals]. Kyiv, Naukova Dumka, 239. [in Russian].
3. Agrawal A. K., et.al. (2010). Deterioration rates of typical bridge elements in New York. Journ. Brid. Eng., 15, 4, 419-429. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000123
4. Boatman B. (2010). Epoxy Coated Rebar Bridge Decks: Expected Service Lite. Michigan Department of Transportation: Lansing,Ml.
5. Deepak Kamde, Radhakrisma Pillai. (March 2021). Corrosion initiation mechanisms and service life estimation of concrete systems with fusion-bonded epoxy (FBE) coated steel exposed to chloride. Constr. Build. Mater., V.277, 122314. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122314
6. Elwardany M. D., King G., Planche J. P., Rodezno C., Christensen D., Fertig Ill R. S., Kuhn K. H., Bhuiyan F. H. (2019). Internal restraint damage mechanism for age-induced pavement surface damage, Asphalt Paving Technol: J. Assoc. Asphalt Paving Technol, 88.
7. Gulyayev V. I., Mozgovyi V. V., Shlyun N. V., Shevchuk L. V. (2022). Modelling negative thermomechanical effects in reinforced road structures with thermoelastic incompatibility of coating and reinforcement materials. System Research and Information Technologies. 2. pp.117-127. https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2022.2.09
8. Han-Seung Lee, Velu Saraswathy, Seung-Jun Kwon and Subbiah Karthick. (2017). Corrosion inhibitors for reinforced concrete: A review/ In book: Corrosion Inhibitors, Principles and Recent Applications. Edited by Mahmood Aliofkhazraei. https://doi.org/10.5772/intechopen.72572.
9. Hatami A., Marcous G. (2012). Developing Deterioration Models for Life Cycle Cost Analysis of Nebraska Bridges, Journal of the Transportation Research Board, 2313, 1, 3-11. https://doi.org/10.3141/2313-01
10. Hetnarski R.B. and Ignaczak J. (2004). Mathematical Theory of Elasticity, Taylor and Francis, New York.
11. Jorge de Briton, Rawaz Kurda. (2021). The past and future of sustainable concrete: A critical review and strategies on cement-based materials. Journal of Cleaner Production. 281, 123558.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123558
12. Mc Donald B. B. (2016). Corrosion of epoxy-coated steel in concrete. In book: Corrosion of Steel in Concrete Structures. Edited by Amiz Pouzsaee. Woodhead Publish-ing, 87-110.
13. Elwardany M., Planche , J.-P., King G. (2020). Universal and practical approach to evaluate asphalt binder resistance to thermally-induced damage, Construction and Building Materials, 255, 119331, 1-18.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119331
14. Pianca F., Schell H., Gene Cautillo. (2005). The performance of epoxy coated reinforcement: experience of the Ontario Ministry of Transportation. International Journal of Materials and Product Technology, 23, 3/4, 286-308.
https://doi.org/10.1504/IJMPT.2005.007732
15. Robert Caputo. (10 Oct., 2021). Region Manager – New York and Washington DC Metro areas at Western Speciality Contractors. Epoxy coated rebar – “To coat or not to coat?”.
16. Sagues A. A., Lau K., Powers R. G., Kessler R. J. Corrosion of epoxy-coated rebar in marine bridges – A 30 year perspective. Paper № 4039. 17th International Corrosion Congress – Corrosion Control in the Service of Society. Las Vegas, 2009.
17. Takenaka K. (2012). Negative thermal expansion materials: technological key for control of thermal expansion, Science and Technology of Advanced Materials. 13, 1-11.
18. Xianming Shi. (2018). Monitoring of reinforced concrete corrosion // In book: Eco-Efficient Repair and Rehabilitation of Concrete Infrastructures, 69-95. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102181-1.00004-6
19. Xiaofei Pei, Martin Noel, Mark Green, Greg W.R.Sheir. (Feb., 2017). Cementitious coatings for improved corrosion resistance of steel reinforcement. Surface Coating Technolog, 315, 188-195.
https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.02.036.