Názov úlohy inštitucionálneho výskumu č.03/303/05-2 :

1. Názov úlohy inštitucionálneho výskumu č.03/303/05-2: Korózia betónu a výstuže v železobetónových mostoch

2. Číslo úlohy: 3/303/05-2 Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ivan Drevený, PhD. Doba riešenia: od 01.01.2005 do 31.12.2005 Riešiteľský kolektív a kapacita v hodinách: čiastkový problém počet hodín plánovaný skutočný Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ivan Drevený, PhD. 500 500 Vplyv voľných chloridových iónov Cl- na dĺžku pasívneho štádia vzniku chloridovej korózie existujúcich železobetónových konštrukcií. Riešitelia §18: doc. Ing. Katarína Šlopková, CSc. 500 500 Vplyv postupu karbonatizácie na koróziu výstuže sledovaním elektrického odporu a elektródového potenciálu spolu:1000 1000

3. počet hodín plánovaný skutočný Spoluriešitelia §01: Alena Michulková 500 500 Juraj Dodok 500 500 spolu: 1000 1000 Doktorand Ing. Miroslav Brodňan 500 500 Pridelené finančné prostriedky a ich čerpanie: Predelené finančné prostriedky: 9.000,- Sk Čerpanie finančných prostriedkov: 9.000,- Sk

4. 1 Charakteristika riešenej problematiky a jej ciele • 1.1    Vplyv postupu karbonatizácie na koróziu výstuže sledovaním elektrického odporu a elektródového potenciálu Podkladom pre riešenie úlohy boli výsledky sledovania rozvoja korózie betonárskej výstuže metódou stanovenia jej elektrického odporu. Cieľom úlohy je sledovanie rozvoja korózie oceľovej výstuže v železobetónových konštrukciách metódou stanovenia elektrického odporu. Metóda merania elektrického odporu umožňuje stanovenie skutočného úbytku materiálu výstuže vplyvom korózie, avšak podmienkou je znalosť počiatočného elektrického odporu. Princíp tejto metódy je založený na predpoklade, že oceľová výstuž, ktorá podlieha korózii zmenšuje svoj objem a tým sa zvyšuje jej odpor proti prechádzajúcemu elektrickému prúdu. Pri meraní odporu sa predpokladá nepremennosť merného odporu materiálu a dĺžky elektrického vodiča, takže bude zmena prierezu nepriamo úmerná zmene odporu. Uvedenou problematikou sa zaoberala doc. Ing. Katarína Šlopková, CSc. a Ing. Miroslav Brodňan

5. 1.2    Vplyv voľných chloridových iónov Cl- na predpokladanú zostatkovú životnosť existujúcich železobetónových konštrukcií. • Podkladom pre riešenie úlohy boli: a) Výsledky skúšok dynamiky penetrácie chloridových iónov Cl- do betónu v laboratórnych podmienkach b) Výsledky diagnostického prieskumu vybraných mostných konštrukcií. • Uvedenou problematikou sa zaoberal Ing. Ivan Drevený, PhD. Na základe znalosti množstva neviazaných chloridových iónov Cl- v jednotlivých vopred zvolených hĺbkach krycej vrstvy betónu je možné predpovedať dĺžku pasívneho štádia vzniku chloridovej korózie železobetónových konštrukcií. Výpočet sa vykonáva za vopred určených okrajových podmienok. Jednou z najdôležitejších podmienok je znalosť koeficientu chloridovej korózie „Dc“ sledovanej betónovej štruktúry, ktorý sa mení v závislosti od materiálového zloženia betónu, jeho pórovej štruktúry (rozmiestnenie, veľkosť a množstvo pórov, mikropórov, dutín a kaverien) a množstva pôsobiacich chloridových iónov v čase. Cieľom úlohy a) sledovanie dynamiky penetrácie chloridových iónov do betónov rôznych tried (B 15, B 35) s rôznym vodným súčiniteľom (w=0,57, w=0,35) pri pôsobení 5% roztoku NaCl v časových intervaloch dva týždne a výpočet koeficientu chloridovej difúzie Dc. Cieľom úlohy b) bol zber informácií na vybraných mostných konštrukciách a výpočet predpokladanej zostatkovej životnosti vzhľadom na vznik chloridovej korózie.

6. Závery a odporúčanie pre budúce obdobie Problematikou výskumnej úlohy č.3/303/05-2 nadväzuje na problémy riešené v doterajších aktivitách oddelenia BKM, ktoré vychádzajú z potrieb odboru. Pre nasledujúce obdobie odporúčame, aby jednou z hlavných tém výskumu ostala problematika korózie materiálov mostných konštrukcií, ktorá výraznou mierov ovplyvňuje ich spoľahlivosť tzn. bezpečnosť, používateľnosť, trvanlivosť a životnosť. -Štúdiom faktorov, ktoré ovplyvňujú výsledky meraní zmeny elektrického odporu a elektródového potenciálu. -  Upresnenie a modifikovanie metodiky výpočtu dĺžky pasívneho štádia chloridovej korózie vzhľadom na predpokladanú zmenu koeficientu chloridovej difúzie Dc.

7. Publikačná činnosť 1. Prezentácia k problematike VÚ - doma: 0 - zahraničí: 0 2. Zborníky doma - v slovenskom jazyku: BRODŇAN, M. – ŠLOPKOVÁ, K.:Monitorovanie korózie oceľovej výstuže v železobetónových konštrukciách meraním elektrického odporu. Konferencia CONSTRUMAT 2005, Rajecké Teplice, 2005, str. 250-253 - v anglickom jazyku: BRODŇAN, M. – ŠLOPKOVÁ, K.:Monitoring of corrosion of reinforcement in reinforced concrete construction by using electric resistance measurement. Konferencia C&CS 2005, Žilina, 2005, page 110-113 3. Zborníky v zahraničí - v slovenskom jazyku: BRODŇAN, M.: Korózia výstuže v železobetónových mostných objektoch vplyvom karbonatizácie betónu. Konferencia JUNIORSTAV 2005, FAST VUT Brno, 2005, str. 29-33 DREVENÝ, I.: Výpočet dĺžky pasívneho štádia chloridovej korózie. XIV Poľsko – Rusko - Slovenská konferencia „Teoretické základy stavebného inžinierstva“, Warszava-Olsztyn, 2005, str.383-388, ISBN 80-8070-402-3 - v anglickom jazyku: 0

8. 4. Časopisy - v zahraničí: 0 -doma: ŠLOPKOVÁ, K. – BRODŇAN, M.: Dôsledky vplyvu karbonatizácie na železobetónové mostné konštrukcie v prevádzke. Vedecko-technický časopis Stavebné a enviromentálne inžinierstvo, Číslo I/2005, str. 62-63 5. Doktorandské práce: 0 6. Habilitačné práce: 0

9. Vplyv voľných chloridových iónov Cl- na dĺžku pasívneho štádia chloridovej korózie existujúcich železobetónových konštrukcií. Ing. Ivan Drevený, PhD.

10. Pre výpočet predpokladanej dĺžky pasívneho štádia chloridovej korózie boli použité nasledujúce vzťahy: (1) (2) (3) (4) kde V prvom roku prieniku kritického množstva chloridov bude ich koncentrácia: (5) Predpokladaný čas (roky) trvania pasívneho štádia chloridovej korózie bude: (6)

11. Kocky o hrane 150 mm z betónu triedy B 35 s vodným súčiniteľom w = 0,35 a w = 0,57 so zabetónovanou plastovou rúrou f 110 mm V čase skúšok: - pevnosť v tlaku betónu - objemová hmotnosť betónu Dynamika penetrácie sa zisťovala pôsobením 5% roztoku NaCl vo zvolených hĺbkach 1 , 2, 3, 4 cm