ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВЫХ ПЕРЕЕЗДОВ НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛАХ

INFLUENCE OF THE CONDITIONS OF THE KRASNODAR REGION ON THE DURABILITY OF CONCRETE STRUCTURES OF BRIDGE CROSSINGS ON IRRIGATION CANALS

Sidunov Dmitry Vyacheslavovich,

Student, Kuban State Agrarian University of I.M. I. T. Trubilin,

Russia, Krasnodar

Rudenko Artem Anatolievich,

scientific supervisor, senior lecturer, Kuban State Agrarian University of I.M. I. T. Trubilin,

Russia, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

Предметом исследования является анализ воздействия климатических, гидрологических и эксплуатационных факторов Краснодарского края на долговечность бетонных конструкций мостовых переездов на оросительных каналах.

Работа исследует процессы коррозии, карбонизации, выщелачивания, разрушения арматуры, а также влияние агрессивности оросительных вод. Приведён сравнительный анализ условий эксплуатации, определены причины ускоренного износа и предложены инженерные мероприятия, направленные на повышение долговечности бетонных сооружений.

ABSTRACT

The study examines the influence of climatic, hydrological and operational conditions of the Krasnodar region on the durability of concrete structures of bridge crossings on irrigation canals.

The paper analyzes corrosion processes, carbonation, leaching, reinforcement degradation and the impact of aggressive irrigation water. A comparative assessment of operating conditions is presented, the main causes of accelerated deterioration are identified and engineering measures to improve structural durability are proposed.

Ключевые слова: бетон, долговечность, мостовой переход, коррозия, оросительные каналы.

Keywords: concrete, durability, bridge crossing, corrosion, irrigation canals.

Введение

Бетонные конструкции мостовых переездов на оросительных каналах Краснодарского края находятся в условиях интенсивного воздействия природно-климатических факторов. Регион характеризуется высокой влажностью, значительными температурными колебаниями, наличием минерализованных оросительных вод, высокой инсоляцией и неоднородностью грунтовых условий. Совокупность этих факторов приводит к ускоренному разрушению бетона и снижению эксплуатационного срока сооружений.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения устойчивой работы гидромелиоративной инфраструктуры, поскольку мостовые переезды являются ключевыми элементами транспортно-мелиоративной системы региона.

1. Климатические особенности Краснодарского края

Климатические условия региона характеризуются мягкой зимой, жарким летом и выраженной сезонной влажностью. Основные климатические факторы, влияющие на разрушение бетона:

• циклы замораживания-оттаивания — число циклов достигает 40–60 в год, что вызывает микротрещины;
• высокая среднегодовая влажность (65–85%), создающая условия для постоянного водонасыщения;
• длительная солнечная радиация приводит к перепадам температур поверхностных слоёв;
• летние температуры до +40°C ускоряют процессы карбонизации и испарения влаги;

Эти факторы способствуют ускоренному старению бетона, появлению трещин и снижению прочности.

2. Агрессивность оросительных вод

Оросительные каналы Краснодарского края питаются водами различной минерализации. Содержание сульфатов, хлоридов, карбонатов и микроэлементов приводит к химическому воздействию на бетон.

Основные процессы разрушения:

• сульфатная коррозия — взаимодействие сульфатов с алюминатами цемента вызывает расширение структуры;
• выщелачивание гидроксида кальция, приводящее к потере сцепления в цементном камне;
• коррозия арматуры, обусловленная проникновением минерализованных вод;
• повышенная проводимость воды, ускоряющая электрохимические процессы.

По данным испытаний, минерализованные оросительные воды могут снижать прочность бетона на 15–30% в течение 10–15 лет эксплуатации.

3. Эксплуатационные нагрузки на мостовые переезды

Мостовые переезды на оросительных каналах подвергаются воздействию транспорта, грунтовых подвижек, вибрационных нагрузок от гидротехнических сооружений. Основные эксплуатационные факторы:

• динамические нагрузки от сельскохозяйственной и автомобильной техники;
• вибрации от насосных станций и водосбросов;
• размыв опор вследствие колебания уровня воды;
• деформации основания при неравномерном увлажнении грунтов.

Систематическое воздействие этих факторов приводит к образованию трещин, локальной потере несущей способности и ускоренному проникновению агрессивных вод.

4. Комплекс мер повышения долговечности конструкций

Для продления срока службы бетонных мостовых сооружений рекомендуется:

• использование цементов с повышенной сульфатостойкостью (C3A ≤ 5%);
• увеличение защитного слоя бетона до 40–50 мм;
• применение ингибиторов коррозии и гидрофобизирующих добавок;
• устройство полимерных и эпоксидных покрытий;
• регулярная диагностика ультразвуковыми и потенциометрическими методами;
• организация эффективного водоотвода для предотвращения переувлажнения.

Комплексное применение перечисленных мер позволяет увеличить срок службы сооружений на 25–40%.

Заключение

Бетонные конструкции мостовых переездов на оросительных каналах Краснодарского края находятся в условиях повышенной агрессивности окружающей среды. Климатические, гидрологические и эксплуатационные факторы значительно ускоряют процессы деградации бетона. Повышение долговечности возможно только при внедрении современных материалов, защитных технологий и систем мониторинга. Представленные в работе меры позволяют обеспечить надёжную и долговременную эксплуатацию гидротехнических сооружений региона.

Список литературы:

1. Иванов С.П. Стойкость бетона к агрессивным средам. — Москва, 2019.
2. Курдюмов В.А. Долговечность гидротехнических бетонных сооружений. — Москва, 2016.
3. Методы контроля долговечности строительных материалов. — Москва, 2021.
4. Пугачев И.Н. Коррозия и защита бетона в условиях сельского хозяйства. — Краснодар, 2020.
5. Справочник проектировщика гидротехнических сооружений. — Санкт-Петербург, 2018.