Проблеми виникнення хімічної корозії бетону на залізничних шляхах України

Досліджено види дефектів, що виникають в залізобетонних шпалах на залізничних шляхах України. Встановлено, що причинами виникнення тріщин можуть бути як постійні динамічні навантаження, так і руйнування бетону внаслідок протікання лужної корозії. Найпоширенішими випадками є комбінована дія навантажень (виникнення силових тріщин), корозії (розвиток тріщин) та замерзання води під дією низьких температур. Відомо, що під час хімічної взаємодії між різними формами силікатної кислоти, яка в різній мірі міститься в заповнювачах різних видів, та розчинами гідрооксидів лужних металів, якими заповнені пори бетону, що затверднув, а також із лугами, що проникають ззовні, утворюється гель. Таке новоутворення здатне поглинати воду і збільшуватись в об’ємі і таким чином призводить до утворення мікротріщин в бетоні та, з часом, до руйнування бетону. Проведено хімічні, мікроскопічні дослідження заповнювачів та цементу для бетону шпал. Дослідження показали, що цементи українського виробництва мають завищений вміст лужної складової. На основі отриманих результатів надано рекомендації по зменшенню вмісту лужного компоненту в бетоні. Мікроскопічні дослідження бетону показали, що у шпалах, виготовлених у 2010 році, лужна корозія протікає інтенсивніше, ніж у шпалах, що виготовлені після 2010 року. Це пов’язано з тим, що заводи-виробники шпал почали постійно контролювати вміст лужного компоненту та аморфного кремнезему в заповнювачах та цементах. В цьому випадку кількості гелю вже недостатньо для руйнування бетону в «чистому вигляді» як результат лужної корозії, але достатньо щоб прискорювати розкриття силових тріщин за рахунок корозії бетону. Це в свою чергу призводить до утворення комплексного впливу різних шкідливих чинників на бетон, які руйнують шпали.Для зниження масштабів лужної корозії бетону необхідно виконати певні заходи: вводити пластифікуючі добавки, що зменшують кількість цементу, і відповідно – кількість розчинних лугів, застосовувати добавки, що зв’язують луги – шлаки, золи і т.п, або застосовувати цемент марки ПЦ ІІ/А-Ш з вмістом гранульованого шлаку до 20%, проводити вхідний контроль кожної партії заповнювача по визначенню шкідливих речовин, наявності лугів в цементі.