Studiul poceselor de degradare a stîlpilor din beton armat precomprimat pentru liniile electrice aeriene Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

STUDIUL POCESELOR DE DEGRADARE A STILPILOR DIN BETON ARMAT PRECOMPRIMAT PENTRU LINIILE ELECTRICE AERIENE

I. Colesnic1, Gh. Croitoru2,

I. Rusu3,

1 Institutul de Energetica, A§M, 2 IC§C ,INCERCOM”l.S., 3 FUA, UTM

Rezumat. Se prezinta problema starii portante a stilpilor, monta^i cu 20-30 ani in urma, care prezinta degradari majore, ceea ce poate duce la colapsul structurii portante a sistemului energetic. Sint analizate solicitarile specifice stilpilor din beton precomprimat, care au ca solicitari predominante incovoierea §i/sau torsiunea. Aceste solicitari adeseori provoaca fisuri ce contribuie la u§urarea patrunderii substan^elor agresive in masa betonului, ceea ce conduce la coroziunea armaturii stilpilor.

Cuvinte-cheie: stilpi din beton, liniile electrice aerienr, degradare.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ИЗ

ПРЕДНАПРЯЖЕННОГО БЕТОНА И.Колесник1, Г. Кроитору2,

И.Русу3.

1 Институт энергетики АНМ; 2 IC§C., INCERCOM”I.S., 3 ТУМ Аннотация. Рассматривается проблема несущей способности столбов, установленных 20-30 лет назад, которые имеют серьезные повреждения, что может вызвать разрушение несущей структуры энергетической системы. Проанализированы специфичные напряжения преднапряженных столбов, которые имеют преимущественно изгибающие и/или нагрузки кручения. Такие нагрузки часто вызывают трещины, которые способствуют проникновению коррозионных веществ в массу бетона, что приводит к коррозии арматуры столбов.

Ключевые слова: столбы из бетона, опоры, воздушные линии электропередач.

STUDY PROCESSES OF FRACTURE PRIESTESSES CONCRETE PILLARS ELECTRICAL

TRANSMISSION LINES I. Colesnic1, Gh. Croitoru2,

I. Rusu3.

1 Institute of Power Engineering of the ASM; 2 IC§C „INCERCOM”l.S.,; 3 FUA, UTM,

Abstract. It is presented the problem of state of bearing pillars installed 20-30 years ago, which have considerable degradation, which can lead to collapse of the bearing structure of the energy system. There are analyzed priestesses concrete pillars, which are predominantly bending applications and/or torsion. These loads often cause cracks that contribute the penetration of corrosive substances in concrete, which leads to corrosion of reinforcement pillars.

Keywords: concrete pillar, electrical transmission line, degradation.

1. Introducere

Coroziunea armaturilor este datorata, in principiu, diminuarii pH-ului solu^iei apoase din porii betonului §i prezen^ei depolarizatorului. Mai pot fi luate in considerare §i alte cauze posibile, legate de concentrarea sarcinilor exterioare statice sau dinamice asupra elementelor §i curen^ilor de dispersie, medii agresive etc.

Timpul de apari^ie al fenomenului, ca efect distructiv semnificativ asupra caracteristicilor de rezisten^a mecanica este in principiu minimum de doi ani. Indiferent de cauze, fenomenele trebuie cunoscute §i tinute sub un control minim, deoarece elementele din beton, care con^in armaturi corodate, pot suferi degradari importante (pina la colaps), in momentele in care sunt solicitate exceptional.

Totodata, cunoa§terea desfa§urarii proceselor de coroziune a armaturii, contribuie la imbunata^irea metodelor de control a elementelor din beton armat, pentru prevenirea §i diminuarea distrugerii acestora.

Din punct de vedere functional §i tehnologic, liniile electrice aeriene reprezinta solutia tehnica atit pentru distributia energiei electrice la distante relativ mari intre localitati cit §i pentru alimentarea retelelor de cabluri din zonele urbane.

In cadrul liniilor electrice aeriene atit de joasa, cit §i de medie tensiune, se constata in momentul actual o utilizare pe scara foarte larga atit a stilpilor din beton armat cit §i a stilpilor din beton armat precomprimat. Majoritatea stilpilor din beton armat precomprimat din Republica Moldova, au fost montati cu 20-30 de ani in urma.

In functie de modul de armare §i tehnologia de turnare §i formare, in cadrul liniilor electrice aeriene se utilizeaza, in principal, urmatoarele tipuri de stilpi din beton:

- stilpi centrifugati din beton armat;

- stilpi centrifugati din beton armat precomprimat;

- stilpi vibrati din beton armat precomprimat.

Din punct de vedere al funcpei pe care o pot indeplini stilpii din beton armat in cadrul liniilor electrice aeriene, se mentioneaza urmatoarele tipuri:

- stilpi de sustinere in aliniament;

- stilpi de sustinere in colt;

- stilpi de intindere in aliniament;

- stilpi de intindere in colt;

- stilpi terminali.

Din punct de vedere al schemei statice §i a solicitarilor specifice a stilpilor din beton armat in cadrul liniilor electrice aeriene, autorii evidentiaza urmatoarele caracteristici ale acestora:

- schema statica a unui stilp din beton armat prefabricat component al unei linii electrice aeriene este de consola verticala (vezi fig. 1), fundatia fiind considerata incastrare rigida;

- sectiunea este inelara, cu diametrul variabil pe inaltimea stilpului §i armatura longitudinala uniform repartizata pe contur;

- in functie de rolul §i pozitia pe care o pot avea pe amplasament in cadrul liniilor electrice aeriene, ca urmare a pozitionarii incarcarilor, se apreciaza ca stilpii din beton armat prefabricat pot avea ca solicitari majore (predominante) incovoierea §i/sau torsiunea, ce se pot manifesta atit simplu cit §i combinat;

- stilpii solicitati predominant la incovoiere au sectiunea critica pozitionata in zona de deasupra incastrarii in fundatie, iar stilpii solicitati predominant la torsiune au sectiunea critica pozitionata pe zona superioara a inaltimii, catre virf (a se vedea fig. 1);

- din punct de vedere al comportarii stilpilor cu sectiune inelara la solicitari orizontale de tip seism sau vint, se apreciaza ca efectul acestora poate fi considerat neglijabil.

Sectiunea stilpilor nefiind plina, greutatea acestora este relativ redusa (ca exemplu, elementele tipizate de stilpi prefabricati din beton armat folositi in mod uzual in exploatare au inaltime de 10 -14 m §i greutati cuprinse intre 650-3020 kg).

a) Stilp de amplasament b) Schema statica

Figura 1. Stilp centrifugat din beton armat prefabricat cu sectiune inelara utilizat in cadrul liniilor electrice

aeriene. Schema statica §i zonele caracteristice de solicitare

2. Studiul comportarii la fisurare a stilpilor

Fisurile din betonul stilpilor, reprezentind caile disponibile pentru mecanismele de transport, respectiv punctele de initiere a deteriorarii progresive, influenteaza considerabil durabilitatea betonului. Este cunoscut faptul ca stilpii din beton precomprimat supuse solicitarilor exterioare (incovoiere, forfecare, intindere, compresiune, torsiune etc.) lucreaza cu fisuri (stadiul II de lucru), drept consecinta a rezistentei la intindere §i a alungirii limita reduse a betonului. Fisurile in stilpii din beton armat precomprimat pot aparea §i din alte cauze (nefiind obligatorie existenta actiunilor) reactiile chimice dintre alcalii §i agregate, efectul ciclurilor de inghet-dezghet, expansiunea armaturii corodate etc.

Din punct de vedere al specificului de exploatare al stilpilor din beton precomprimat centrifugat cu sectiune inelara folositi in cadrul liniilor electrice aeriene, se mentioneaza ca solicitarea majora este incovoierea, aceasta avind o influenta determinanta la conformarea §i dimensionarea sectiunii acestora (fig. 2).

In exploatare, sub actiunea incarcarilor exterioare, stilpii din beton armat prezinta o serie de fisuri in zonele intinse unde alungirea limita a betonului este depa§ita. Existenta fisurilor contribuie la u§urarea patrunderii substantelor agresive in masa betonului, ceea ce conduce la coroziunea armaturii.

Deschiderea, forma §i orientarea fisurilor influenteaza considerabil durabilitatea betonului precomprimat. Cercetarile au aratat ca influenta deschiderii fisurilor asupra ratei de coroziune a armaturii este relativ redusa atunci cind deschiderea fisurilor nu depa§e§te 0,4 mm. O importanta majora are insa grosimea §i compactitatea stratului de acoperire cu beton a armaturii.

i a rn Lai Lira

Figura 2. Stilp din beton armat centrifugat cu sectiune inelara solicitat la incovoiere fara efort axial

Fisurile orientate in lungul armaturii (fisuri de aderenta) sau fisuri din cauza coroziunii armaturii) sint mult mai periculoase decit fisurile transversale, deoarece in cazul fisurilor transversale coroziunea este limitata la o suprafata redusa §i pericolul de decojire a stratului de acoperire cu beton practic nu exista.

3. Metode de control §i determinarea coroziunii armaturilor in fisurile betonului

Principalele etape care au fost parcurse pentru realizarea controlului coroziunii armaturii de otel au fost urmatoarele: determinarea pozitiei §i diametrului armaturii, determinarea gradului de coroziune a armaturii (prin determinarea curbei acfiumi clorhidrice, a admcimii de carbonatare §i a rezistivitapi betonului) §i a vitezei de coroziune a armaturilor.

Determinarea pozitiei §i diametrului armaturii s-a realizat cu ajutorul aparatului pahometru tip PROCEQ PROFOMETER 5+.

Principiul de functionare este bazat pe impulsuri de inductie fig. 3 a. Aparatul este compus din doi transformatori din care unul cu circuit magnetic deschis (sonda de palpare -fig. 3 b).

Figura 3. Pahometru tip PROCEQ PROFOMETER 5+ (a) cu sonda de palpare pentru determinarea diametrului

§i pozitiei armaturilor (b)

Pentru determinarea gradului de coroziune a armaturilor au fost elaborate o serie de metode cu scopul de a stabili zonele potentiale de coroziune §i viteza de dezvoltare a acesteia, precum: determinarea curbei actiunii clorhidrice, determinarea adincimii de carbonatare a betonului §i determinarea rezistivitatii.

Fenomenul declan§arii coroziunii armaturilor din otel in stilpi include doua etape: penetrarea stratului de acoperire cu beton de catre agentii agresivi §i respectiv declan§area fenomenul de coroziune a armaturilor, atunci cind ace§tia ajung la o concentrate critica la nivelul armaturilor.

Curba sau Profilul de difuzie a ionilor clorurd. Ionii de clorura situati in porii stratului de acoperire cu beton pot coroda armaturile atunci cind concentratia lor ajunge la o valoare critica, care depind de pH-ul stratului de acoperire. Continutul de ioni de clorura, variaza in functie de adincimea din stratul de acoperire cu beton, alura acestei curbe de variatie, fiind prezentata in figura 4.

X Diffusion Coefficient D

Figura 4. Distributia pe adincimea elementului de beton a ionului de

clorura

Adincimea carbonatdrii - dintre agentii cei mai nocivi se mentioneaza dioxidul de carbon care poate mic§ora pH-ul stratului de acoperire cu beton a armaturii, conducind la declan§area procesului de carbonatare a betonului §i respectiv a procesului de coroziune a armaturii. Este important sa se determine pina la ce adincime s-a produs penetrarea dioxidului de carbon.

Adincimea de carbonatare se poate determina folosind un indicator colorat (fenolftaleina) care i§i schimba culoarea in functie de gradul de carbonatare.

Marimea adincimii de carbonatare Xc se stabile§te prin extragerea unei carote. Daca stratul de acoperire cu beton este in totalitate carbonatat §i daca umiditatea relativa a mediului nu este prea scazuta, inseamna ca procesul de coroziune a armaturilor s-a declan§at.

Folosind legile difuziei §i coeficientii masurati ai difuziei, se pot trasa curbele continutului ionilor Cl" §i OH- la adincimea x in functie de timpul t.

Fenomenul de coroziune se declan§eaza la intervalul de timp corespunzator punctului de intersectie al celor doua curbe (fig. 5).

Determinarea rezistivitdpi - se bazeaza pe metoda determinarii potentialului de electrod E existent intre armatura §i un electrod de referinta (sulfat de cupru) amplasat pe suprafata betonului.

Masuratorile se efectueaza cu ajutorul unor aparate care stabilesc existenta coroziunii prin scanarea suprafetei supuse incercarii, determinind aparitia potentialului electric produs datorita penetrarii clorurilor din beton (acestea conduc la formarea unor zone anodice sau catodice cu diferente mari de potential electric intre ele), (fig.6).

Corrosion ignition Time t

Figura 5. Determinarea nivelului ionilor Cl" sau OH" pentru aflarea zonei de corodare a armaturii

Exactitatea masurarilor potentialelor pe un sector ajuta la detectarea pe armaturi a sectoarelor corodate. Coroziunea elementelor de otel in stratul de beton reprezinta un proces electrochimic. Sectorul cu pericol potential, de pe suprafata de beton, este cercetat cu ajutorul unui electrod, denumit pereche microgalvanica §i voltmetru cu rezistenta inalta.

Figura 6. Schema de determinare a coroziunii prin masurarea rezistivitatii, in care:

I- microprocesor ; 2- dispozitiv pentru masurarea potentialului de electrod a armaturilor de otel;

3- element de beton; 4- armatura de otel

Detectarea coroziunii la faze incipiente este o procedura necesara pentru prevenirea unei distrugeri nedorite a structurii. Metoda rezistiva se bazeaza pe variatia rezistentei sau a conductivitatii electrice a betonului in curent alternativ sub influenta modificarii umiditatii sale.

4. Structura betonului §i influenza lui asupra rezistentei la coroziune a armaturii m

fisuri

Mentinerea indelungata a armaturii, la actiunea mediului asupra stilpului din beton armat precomprimat, este determinata de procesele neutralizarii a betonului sau acumularii in el a ionilor - stimulatori de coroziune a otelului.

Este cunoscut faptul, ca in constructiile cu grosime mica a stilpilor cu sectiune inelara, la densitatea insuficienta a betonului, dizolvarea §i spalarea calciului de apa infiltrata duce la

coroziunea considerabila a betonului (tip I de coroziune), iar starea armaturii nu determina durabilitatea constructiei in intregime.

La infiltrarea prin beton a apelor acide (tip II de coroziune) dizolvarea calciului create putin. Apele mineralizate provoaca coroziunea betonului de tipul III, insa, daca apa confine multi ioni de clor, atunci patrunderea lor la suprafata otelului poate provoca coroziunea lui mai repede decit va fi distrus betonul din stratul de protectie.

Cum arata experimentele, coroziunea avansata a otelului se observa des in rezultatul penetrarii in beton a sarurilor, ce nimeresc pe suprafata lui sub forma de aerosoluri, impreuna cu umiditatea atmosferica absorbita.

Mecanismul transferarii sarurilor poate fi prezentat sub forma de doua stadii (fig. 7).

I II

Figura 7. Schema procesului de transfer al sarurilor la umectarea periodica a betonului:

I - umectare; II - uscare; W - umiditatea; C - concentratia sarurilor; A - adincimea umectarii.

I - absorbtia lichidului cu saruri la umectarea constructiei in rezultatul potentialului capilar format; II - difuzia ionilor in adincimea betonului sub actiunea gradientului de concentrate format in procesul uscarii.

Repetarea periodica a ciclurilor de umectare §i uscare injecteaza sarea in adincimea betonului spre armatura.

Actiunii mediului ambiant (umed §i gazos) sint expuse majoritatea constructiilor a stilpilor. Procesul de carbonatare consta in aceea, ca dioxidul de carbon din aer patrunzind in porii §i capilarile betonului, se dizolva in lichidul poros §i reactioneaza cu Ca(OH)2:

Ca(OH)2 + CO2-----------> CaCO3 + H2 O, (1)

Cum arata cercetarile, cinetica carbonatarii a carbonului este descrisa reu§it de ecuatia:

x =

2D©C

C t (2)

o

unde t - timpul; D' - coeficientul efectiv al difuziei dioxidului de carbon in stratul carbonatat al betonului, ce depinde de structura mediului poros §i umiditatea betonului; Co - concentratia dioxidului de carbon in atmosfera; mo - cantitatea dioxidului de carbon, absorbit de o unitate de volum al betonului la carbonatarea deplina.

Pentru prognozarea mentinerii indelungate a actiunii de pasivare a betonului fata de otel se folose§te relatia (3) relatia de mai jos, ce rezulta din ecuatia (2):

X1 = X2 ■

C t

Cl1 (3)

C2t2

unde xi §i x2 - adincimea carbonatarii in termenii corespunzatori ti §i t2, la concentratia CO2, corespunzator Ci §i C2.

Cum arata experientele, procesul de carbonatare atinge §i peretii fisurilor §i zona contactului deteriorat al betonului cu armatura. Distanta, la care se raspinde§te carbonatarea in parti de la fisura, ca de regula, este proportionala marimii deschiderii ei.

Fisura din beton, ce atinge suprafata armaturii, u§ureaza patrunderea substantelor agresive §i inlesne§te deteriorarea locala a pasivitatii otelului.

In fig. 8 sint aratate curbele de variatie ale potentialului otelului in beton, care arata, ca la marimea fisurilor de 0,2 mm §i mai mult, o mic§orare brusca a potentialului s-a observat dupa o luna, la 0,1 mm - dupa doua luni, iar la 0,05 - dupa trei luni.

Durata verificarilor, luni Figura 8. Variatia potentialelor ale otelului in beton la umectarea periodica:

1 - fara fisuri; 2 - 7 - marimea fisurilor corespunzator: 0,7; 0,5; 0,4; 0,2; 0,1; 0,05 mm

Firesc, ca activitatea locala a suprafetei otelului in zona intersectarii lui cu fisura provoaca coroziunea localizata a otelului. De aceea, la prezenta fisurilor in beton, rezistenta lui va depinde de particularitatile mecanismului §i cineticii procesului de coroziune in diferite conditii de interactiune a constructiei cu mediul.

Dizolvarea electrochimica a metalelor in procesul de coroziune, de obicei se prezinta sub forma a doua reactii conjugate, anodica, care consta in trecerea ion-atomilor metalului din reteaua cristalina in solutie, insotit de eliberarea electronilor, §i catodice, care consta in asimilarea acestor electroni:

eMe+ + nH2O ^ Me+ • nH2O(reactie • anodica)

I

e + K+ • nH2O ^ K + nH2O(reactie • catodica )

Cauzei limitarii vitezei, a unei sau altei reactii, servesc fenomenele de polarizare, care sunt insotite de deplasarea potentialului de electrod in partea mic§orarii diferentei de potential al perechii. Polarizarea poate fi provocata de desfa§urarea lenta a reactiilor de electrod (polarizarea electrochimica) sau inlaturarea produ§ilor reactiei de la electrod (polarizarea concentrata).

De obicei, particulele, ce asimileaza electronii (adica depolarizarea), sunt moleculele de oxigen §i ionii de hidrogen, ce se afla in apa. Ca depolarizatori pot servi: gazul sulfuric,

clorul atomic, orice cationi metalici care exista in citeva etape de oxidare (ionii de fier, crom) §i, de asemenea, anionii neorganici ce contin acizi (Cr2O7, MnO4).

Betonul stilpilor poate avea densitatea §i umiditatea diferita, de care depind astfel caracteristicile lui, ca rezistenta omica, patrunderea difuzionala, etc. Variatia mediului la suprafata armaturii este limitata. Ea poate fi realizata pe contul difuziei lichidului §i gazelor in capilare §i porii betonului. Compozitia electrolitului in corpul poros al betonului va depinde de tipul §i compozitia chimica a materialelor initiale §i poate varia in timp sub influenta mediului ambiant.

In electrolitii neutri §i bazici procesul catodic are loc cu depolarizare de oxigen §i include deplasarea oxigenului la catod §i ionizarea lui la suprafata otelului:

O2 + 2H2O + 4 e 4OH (4)

Oxigenul la suprafata catodica ajunge trecind prin interfata aer-electrolit (dizolvare) §i, de asemenea, difuzeaza prin stratul principal al lichidului §i stratul subtire al electrolitului, adiacent catodului.

Dependenta potentialului electrozilor - E de timp, la polarizarea cu intensitatea constanta a curentului se exprima prin relatia:

- E = 2,3—— lg(j -j)- A, (5)

nF

unde j - durata de polarizare a catodului; j - durata polarizarii catodului pina la consumarea totala a oxigenului in celula; A - constanta, in care intra echivalentul de oxidare al fierului; R -constanta gazului; T - temperatura absoluta; F - constanta lui Faraday; n - numarul de electroni asimilati de o molecula de oxigen.

2 RT

Din ecuatie rezulta, ca relatia (5) la lg(ic-x) este tga = 2,3---------- . Valoarea teoretica

nF

tga = 0,12, iar conform datelor obtinute tga = 0,25. Aceasta necoincidenta a marimilor teoretice §i experimentale tga se poate explica prin valoarea considerabila a pH-ului §i, de asemenea, prin dificultatea ajungerii oxigenului din beton la catod. De aceea se poate presupune, ca in acest caz mecanismul de ionizare al oxigenului nu se deosebe§te de mecanismul restabilirii oxigenului in electrolitii simpli §i soluri, subordonindu-se relatiei cunoscute.

nFE

i = K[C]e ~ ^ (6)

unde i - densitatea curentului catodic; Ci - concentratia oxigenului pe suprafata catodului.

Insa, procesul catodic cu depolarizare de oxigen, al otelului in beton decurge cu frinarea difuziei oxigenului in stratul de protectie din beton.

La regimurile nestationare (umezirea periodica a betonului, incalzirea §i racirea lui), infiltratia aerului, modificarea presiunii barometrice etc., absorbtia oxigenului poate sa se intensifice.

Despre mecanismul anodic de dizolvare al metalelor inca nu este o parere unica. Cercetarile multor autori presupun, ca in procesul dizolvarii anodice a fierului cea mai lenta este ionizarea metalului:

ne <-[ne M^+1] + mH2O -+[№+■ mH2O] (7)

Conform altei teorii, polarizarea se explica prin procesul lent de formare a ionilor hidratati, ce apar la dizolvarea anodica a metalelor. In anumite cazuri faza lenta a procesului anodic poate fi difuzia ionilor, care provoaca polarizarea concentrata.

Comparind ecuatiile polarizarii concentrate a anodului §i catodului:

. RT iD + i . RT

A^a =------ln——; la i = iD 9a = —— ln 2; (8)

nF i' nF

. RT iD — i

A<pc = ln——:

nF in

(9)

(unde i - densitatea curentului; iD - densitatea curentului de difuzie), se poate observa, ca una §i aceea§i densitate a curentului provoaca o polarizare concentrata mai mare a catodului decit a anodului.

In beton conditiile desfa§urarii proceselor anodice se deosebesc considerabil de conditiile desfa§urarii lor in electrolit §i starea electrochimica a suprafetei otelului nu depinde de compozitia §i structura betonului.

Deoarece coroziunea electrochimica este rezultatul desfa§urarii concomitente a mai multor procese elementare, decurgerea unuia din ele este mai dificila in comparatie cu alt ele. Fiindca aceste procese sunt conjugate, adica reciproc dependente, se stabile§te viteza desfa§urarii comune pentru toate procesele, determinata de decurgerea lenta a unui proces, care se nume§te limitat.

In functie de faptul, care din faze este mai lenta, se poate deosebi cinetica electrochimica sau difuzionala a procesului de electrod. Masura de frinare a acestei reactii de

electrod este tangenta unghiului intre curba trasata in punctul dat §i axa abciselor, tg a = A9,

Ai

care este numita polarizarea electrodului. La tga ^ ^ procesul de electrod decurge cu o

frinare puternica, iar la ^ 0 - aproape liber.

Ai

Marimea curentului de coroziune, in general, se determina ori de viteza desfa§urarii procesului de electrod (controlul de catod), ori de viteza desfa§urarii procesului anodic (controlul de anod), ori de rezistenta omica a sistemului.

Partea relativa de control al procesului de coroziune prin polarizare se determina, de obicei, din diagramele (fig. 9), unde:

I 'tgP _ AD

- partea controlului anodic

- partea controlului catodic

- partea controlului omic

<P0-Vi AB

I1 tga BE

V —V AB

IR

DE

V —V AB

0 /'

Figura 9. Diagrama procesului de coroziune:

AF - curba polarizarii anodice;

BH - curba polarizarii catodice;

DE - caderea potentialului ohmic;

EB - caderea potentialului in urma polarizarii catodice;

OG - dreapta caderii ohmice a poten£alului;

BC - curba polarizarii catodice totale, ce ia in considerate caderea ohmica a poten^ialului §i polarizarea.

Nojiunea despre procesul de limitare permite sa stabilim, in ce condign se poate a§tepta frinarea efectiva a procesului de coroziune in beton. Se poate spune, ca cea mai universala este limitarea anodica completa, legata de pasivarea o^elului in mediul bazic al betonului, cind practic este exclusa trecerea ionilor de metal in electrolit.

La deranjarea pasivita^ii o^elului in beton, din orice cauza, viteza de coroziune poate fi foarte mare.

Starea umeda a betonului influen^eaza considerabil viteza de coroziune. Betonul, fiind uscat pina la greutatea constanta la o temperatura de peste 100 oC, este un bun dielectric. Rezisten^a lui la trecerea curentului electric este de 1 • 104 Ohm.

Masurarile au aratat, ca rezisten^a betonului depinde de umiditatea lui. La varia^ia umidita^ii de la 35 pina la 60%, rezisten^a betonului create pu^in. La cre§terea umidita^ii relative pina la 80% §i mai mult, rezisten^a ohmica scade, iar coroziunea armaturii poate avea o dezvoltare intensiva.

Concluzii

1. Stilpii din beton armat precomprimat, cu sec^iune inelara, folosi^i pentru liniile electrice aeriene in sistemul energetic de distribute al Republicii Moldova, din cauza cutremurilor de pamint frecvente, alunecarilor de teren, eroziunii solului etc. sunt supu§i solicitarilor exterioare (incovoiere, forfecare, intindere, compresiune, torsiune etc.), ceea ce provoaca fisurarea stratului de protec^ie din beton a armaturilor.

2. Fisurile in stilpii din beton armat precomprimat pot aparea §i din alte cauze: reac^ii chimice dintre alcalii §i agregate, efectul ciclurilor de inghe^-dezghe^, expansiunea armaturii corodate etc.

3. Pentru determinarea gradului de coroziune a armaturilor au fost elaborate o serie de metode cu scopul de a stabili zonele poten^iale de coroziune §i viteza de dezvoltare a acesteia,

precum: determinarea curbei actiunii clorhidrice, determinarea adincimii de carbonatare a betonului §i determinarea rezistivitatii.

4. Experimentele efectuate au aratat faptul, ca coroziunea avansata a otelului se observa des in rezultatul penetrarii їп beton a sarurilor, ce nimeresc pe suprafata lui sub forma de aerosoluri, impreuna cu umiditatea atmosferica absorbita.

5. Protectia la coroziune este decisiv influentata de adecvarea caracteristicilor betonului la cele ale mediului de expunere. Coroziunea armaturilor este datorata, in principiu, diminuarii pH-ului solutiei apoase din porii betonului §i prezentei oxigenului (depolarizatorilor) in conditiile concentrarii sarcinilor exterioare statice sau dinamice asupra stilpilor din beton armat precomprimat.

6. Timpul de aparitie al fenomenului coroziv, ca efect distructiv semnificativ asupra caracteristicilor de rezistenta mecanica, este in principiu minimum de doi ani, iar stilpii din beton armat precomprimat, care contin armaturi puternic corodate, pot suferi degradari importante (pina la colaps), in momentele in care sunt solicitate exceptional. Acest fenomen poate provoca daune considerable sistemului de distribute a curentului electric din Republica Moldova.

Bibliografie

[1] SM 300 : 2011 Stllpi din beton armat pentru reazemele suporturile retelelor electrice §i de telecomunicatii, pichet, insemnarea retelelor de cablu. Conditii tehnice.

[2] Structural Concrete, 2010, Textbook on Behaviour, Design and Performance Updated Knowledge of the CEB/FIP Model Code.

[3] Nutiu C., - Fisurabilitatea elementelor din beton partial precomprimat, 1998, Teza de doctorat, Universitatea Tehnica Cluj-Napoca.

[4] EUROCODE 2, Design of Concrete Structures, 1989, Part 1. General Rules and Rules for Buildings. Revise Final Draft. Dec.

[5] Rusu I., Banu G., Croitoru Gh. - Calculation of the admissible aperture of cracks in brittle materials subject to cheery environment attacks and the protection. Proceedings of the 37th International Seminar on Modelling and Optimization of Composites, ’’Modelling in materials science”, Odessa, 5-6 mai 1998, MOK’37, pag.34.

[6] Deaconu, O., - Studiu privind comportarea la durabilitate a structurilor din beton armat supuse unor conditii normale de exploatare, Facultatea de Constructii §i Instalatii a Universitatii ,,Transilvania’’, Bra§ov, 2009.

[7] Teoreanu I., Moldovan V §.a. - Durabilitatea betonului, Editura Tehnica, Bucure§ti, 1982.

[8] Georgescu, D. - Indrumator de proiectare a durabilitatii betonului in conformitate cu anexa nationala de aplicare a SR EN 206-1. Clase de durabilitate, Tipografia Everest, 2001, Bucure§ti.

[9] onescu S., - Abordarea proceselor de degradare in constructii hidrotehnice, Revista Hidrotehnica, Vol. 49, Nr. 7/2004.

Informal despre autori:

Igor Colesnic - doctor inginer, cercetator §tiintific in cadrul Institutului de Energetica al Academiei de §tiinte a Moldovei. Autor (coautor) la 12 lucrari §tiintifice publicate in revistele de specialitate, la simpozioane, conferinte nationale §i internationale. E-mail; [email protected]

Gheorghe Croitoru - doctor inginer, cercetator §tiintific §i secretar §tiintific in cadrul Institutului de Cercetari §tiintifice in Constructii „INCERCOM” LS. Expert in evaluarea conformitatii produselor - Certificat nr. 1428 din 19.12.2008. Autor (coautor) la 72 de lucrari §tiintifice publicate in revistele de specialitate, la simpozioane, conferinte nationale §i internationale. Coautor la 3 carti - publicate la Editura EUROPLUS, Galati, Romania. Membru al Comitetului SCT-C 07-01: Actiuni asupra structurilor (Eurocode 1), E.04 Protectia contra actiunilor mediului ambiant. E-mail: [email protected].

Ion Rusu - doctor habilitat in §tiinte tehnice, profesor universitar de la Facultatea de Urbanism §i Arhitectura a Universitatii Tehnice a Moldovei. Autor (coautor) la 160 de lucrari §tiintifice publicate in revistele de specialitate, la simpozioane, conferinte nationale §i internationale. Autor a unei monografii, 6 brevete de inventii §i 14 documente normative. Expert al Republicii Moldova §i SUA in domeniul evaluarii conformitatii materialelor de constructii §i a constructiilor, lacurilor §i vopselelor. Pre§edinte al Comitetului Tehnic SCT-C 0701: Actiuni asupra structurilor (Eurocode 1), E.04 „Protectia contra actiunilor mediului ambiant”. Membru al Comisiei de Experti din cadrul C.N.A.A. Director al §colii doctorale ”Arhitectura, Constructii §i Design”. Membru al colegiului de redactare al revistei ’’Meridian Ingineresc”. Membru al Comisiilor din cadrul Ministerului Dezvoltarii Regionale §i Constructiilor pentru atestarea Expertilor tehnici din domeniul constructiilor, Responsabililor tehnici, Dirigintilor de §antier §i Lucratorilor de laborator. E-mail: [email protected]