The influence of crude oil products on RC structure destruction

Abstract

It is known that RC industrial structures are liable to the effects of crude oil products, which may have a disadvantageous influence on their exploitation and safety. Within this research, the influence of crude oil products on the physico-mechanical properties of mature concrete, as well as other possible mechanisms of RC progressive failure have been analysed. Crude oil products with a very low neutralisation number were found to be physico-chemical active agents affecting concrete. Experimental analysis undertaken in order to assess the compressive strength of concrete and its bond to reinforcements is described. Long term investigations were conducted in order to determine the effects of a group of crude oil products—mineral oils—on the properties of concrete and reinforced concrete samples. Detailed results of this research are included in the paper. Comparing the influence of different mineral oils on the compressive strength of concrete, leads to the conclusion that there are large differences in their effects. The paper also attempts to answer the question of how the characteristics of RC structure bonds change over time of exposure to mineral oils. The problem of the influence of organic agents on concrete and its bond under conditions of natural humidity is mainly linked to its structure. In the case of oil products, there are four possible mechanisms i.e., biological, chemical, physical and physico-chemical, affecting concrete, its bond and, sometimes, reinforcements. Each of these mechanisms is presented. Necessary laboratory tests were performed in order to prove the thesis that the content of active surface polar molecules in active agents is the reason behind concrete damage brought about by crude oil products. The conducted experiments demonstrated that the effects of artificial environments (on concrete) prepared by the author, are the same as those of widely used industrial mineral oils.

Neapdirbtos naftos produktų įtaka gelžbetonio struktūros suardymui

Santrauka. Yra žinoma, kad gelžbetoninės pramoninės konstrukcijos yra jautrios neapdirbtos naftos produktams, o tai gali turėti neigiamąįtaką jų eksploatacijai ir saugumui. Šiame tyrime analizuojama neapdirbtos naftos produktų įtaka brandaus betono fizinėms ir mechaninėms savybėms, aptariami galimi poveikiai, skatinantys progresyvų gelžbetonio irimą. Buvo nustatyta, kad neapdirbtos naftos produktai, turintys labai žemą neutralizavimo laipsnį, yra fiziniai ir cheminiai reagentai, veikiantys betoną. Straipsnyje aptariamas eksperimentas, kuris buvo atliktas siekiant įvertinti betono stiprį gniuždant ir jo sukibtį su armatūra. Buvo atlikti ilgai trunkantys bandymai, siekiant nustatyti neapdirbtos naftos produktų grupės – mineralinių naftos produktų – poveikį betono savybėms ir armatūros bandiniams. Šiame straipsnyje pateikiami išsamūs tyrimų rezultatai. Skirtingų mineralinių naftos produktų poveikio betono stipriui palyginimas leidžia daryti išvadą, kad poveikiai gali būti labai skirtingi. Straipsnyje stengiamasi atsakyti į klausimą – kaip keičiasi gelžbetonio sukibtis laikui bėgant, jo neapsaugojus nuo mineralinių naftos produktų poveikio. Natūralios drėgmėssąlygomis organinių reagentų įtaka betonui ir jo sukibčiai daugiausia priklauso nuo jo struktūros. Veikiant naftos produktams galimi keturi pagrindiniai poveikiai—biologinis, cheminis, fizinis, fizinis ir cheminis, kurie veikia betoną, jo sukibimą ir kartais armatūrą. Kiekvienas šių poveikių yra aptariamas straipsnyje. Siekiant įrodyti teiginį, kad aktyvios paviršiaus polinės molekulės, esančios aktyviuose reagentuose, yra priežastis, dėl kurios betonas veikiamas neapdirbtos naftos produktų, buvo atlikti būtini laboratoriniai bandymai. Atlikti eksperimentai parodė, kad dirbtinės aplinkos poveikiai (betonui), sumodeliuoti autoriaus, yra tokie patys kaip ir tie, kurie atsiranda dėl plačiai naudojamų pramoninių naftos produktų.

Reikšminiai žodžiai: gelžbetoninės konstrukcijos, neapdirbtos naftos produktų įtaka, betoną ardantys poveikiai, stipris gniuždant, armatūros įtempiai, aktyvios polinės paviršiaus molekulės.

Keyword : RC structures, influence of crude oil products, concrete destruction mechanisms, compressive strength, bond stress, surface active polar molecules