Розвиток уявлень про електрокорозію конструкцій залізничної колії та удосконалення способів їхнього захисту з застосуванням електропровідних композіций

Abstract

UA: У дослідженні розглянуто розвиток уявлень про механізм протікання корозійних струмів через конструкції залізничної колії і споруд та обґрунтувано способи їхнього захисту від електрокорозії. У результаті теоретичних досліджень і натурних обстежень уточнено електричні кола струмів витоку від пульсуючого однонаправленого електричного потенціалу ПОЕП, що виникає під час проходження електричного рухомого складу електрифікованими постійним струмом залізничними коліями. Встановлено носії струму в елементах і конструкціях колії і споруд. З'ясовано, що в залізобетонних шпалах, опорах пасажирських платформ через вплив ПОЕП утворюються зони нейтралізації і вилуговування бетону, катодна та анодна зони сталевої арматури. У цих зонах протікають відповідні хімічні та електрохімічні реакції вилуговування і карбонізації вапна, окиснення заліза тощо. Запропоновано запобігати корозійним процесам у цих зонах шляхом відведення струмів заземленими екранами-покриттями з електропровідних композицій на основі мінеральних в'яжучих. Запропонований показник ефективності цих екранів-покриттів, що є ступенем зниження сили струму через конструкцію. У результаті експериментальних досліджень встановлено, що він залежить від частки площі контакту сталевого заземлювача з екраном від площі самого екрана, отримано відповідні залежності. Обґрунтовано нові способи захисту конструкцій колії і споруд від електрокорозії, розроблено відповідні конструктивно-технологічні рішення.

EN: Research is devoted to the development of ideas about the mechanism of the flow of corrosion currents through the structures of railway tracks and buildings and the justification of methods of their protection against electrical corrosion. As a result of theoretical studies and field tests, the electric circuits of the leakage currents from the pulsating unidirectional electric potential of the POEP, which arise during the passage of the electric rolling stock along the electrified direct current railway tracks, have been clarified. Current carriers are installed in the elements and structures of the track and buildings. In concrete, soil, which are conductors of the second kind, these carriers are mainly cations Ca2+, Na+, anions OH- . It was found that in reinforced concrete sleepers, supports of passenger platforms due to the influence of POEP, zones of neutralization and leaching of concrete, cathode and anode zones of steel reinforcement are formed. Corresponding chemical and electrochemical reactions of leaching and carbonization of lime, oxidation of iron, etc. occur in these zones. It is proposed to prevent corrosion processes in these zones by diverting currents with grounded screens-coatings made of electrically conductive compositions based on mineral binders - Portland cement with a complex chemical additive or sodium silicate and a filler - dispersed graphite. The proposed indicator of the effectiveness of these screens-coatings, which is the degree of reduction of the current strength through the structure. As a result of experimental studies, it was established that it depends on the share of the contact area of the steel grounding device with the screen from the area of the screen itself, and the corresponding dependencies were obtained. New methods of protecting track structures and structures from electrical corrosion are substantiated, and appropriate structural and technological solutions are developed.