The work characterizes the blistering phenomenon of bituminous insulation and asphalt pavement on bridge structures. Two cases have been described in which large quantities of hydrogen have been detected in gases taken from the blisters. The known from publications mechanisms of blister formation on coatings have been quoted, which are used to explain the blistering of insulation and bridge pavements, usually without analysis of gas samples. The paper formulates the hypothesis of a "cold process" and "hot process" as potential blister formation mechanisms, in which hydrogen may be present. The article presents one of the stages of research on the verification of that hypotheses. The aim was to investigate thermal actions on materials during the construction of a bridge deck, during extreme temperature of the summer. Determination of the actual temperature to which mineral materials such as concrete and organic materials such as primer, bituminous insulation, mastic asphalt and SMA heat up during application is crucial in the investigation of possible mechanisms. The aim was also to investigate how the technological temperature of subsequent stacked layers affects those located below. Due to delays in some stages of the construction schedule, the placing of insulation and pavement was postponed to the period of cold seasons (September/October). This resulted in construction works being carried out at relatively low temperatures what together with wind cooled the object.
PL
W pracy scharakteryzowano zjawisko pęcherzenia izolacji bitumicznych i asfaltowych nawierzchni drogowych na obiektach mostowych. Opisano dwa przypadki, w których w gazach pobranych z pęcherzy wykryto duże ilości wodoru. Przytoczono znane z literatury mechanizmy powstawania pęcherzy na powłokach, które stosowane są do wyjaśniania pęcherzenia izolacji i nawierzchni mostowych często bez bez analizy gazów w pęcherzach. W pracy sformułowano hipotezę o „zimnym procesie” i „gorącym procesie” jako potencjalnym mechanizmie powstawania pęcherzy, w których składzie może występować wodór. Artykuł przedstawia jeden z etapów badań nad weryfikacją hipotez. Celem było zbadanie obciążeń cieplnych materiałów w trakcie budowy obiektu mostowego, podczas ekstremalnej temperatury w okresie letnim. Określenie rzeczywistej temperatury do jakiej nagrzewają się w trakcie aplikacji materiały mineralne jak beton i materiały organiczne jak środek gruntujący, izolacja bitumiczna, asfalt lany i mieszanka mineralno asfaltowa jest kluczowe w dyskusji możliwych mechanizmów. Celem było także zbadanie jak temperatura technologiczna kolejnych układanych warstw wpływa na te położone poniżej. Z powodu opóźnień w niektórych etapach harmonogramu budowy układanie izolacji i nawierzchni przesunięto na okres chłodów września i października. Spowodowało to, że roboty budowlane odbywały się przy względnie niskich temperaturach, które szczególnie w nocy i z udziałem wiatru wychładzały obiekt.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań warunków termicznych występujących w złączu izolacji wodochronnej z betonem w trakcie wykonywania nawierzchni asfaltowej na obiekcie mostowym. Impulsem do prowadzenia takich badań była potrzeba opracowania nowej hydroizolacji na betonowe pomosty obiektów mostowych. Powinna ona być odporna na zjawisko pęcherzenia występujące w ostatnich latach na wielu obiektach. Badania stanowiły element projektu badawczego zrealizowanego w ramach umowy INNOTECH-K3/IN3/50/229332/NCBR/14 [4].
EN
The paper presents the results of investigations of thermal conditions occurring in the joints of waterproofing insulation with concrete during an asphalt pavement construction on a bridge object. The impulse to conduct such research stemmed from the need to develop a new waterproofing insulation for the decks of bridge objects. This should be resistant to blistering, which has arisen on many sites during recent years. This study was part of a research project carried out under contract INNOTECH-K3/IN3/50/229332/NCBR/14 [4].
Pęcherze pod izolacjami płyt pomostów obiektów mostowych powstawały zawsze. Powody zjawiska były znane - były to błędy wykonawcze, tak charakterystyczne, że zdiagnozowano je po przecięciu pęcherza i oględzinach izolacji. Pęcherze mogły być wypełnione: wodą lub parą wodną, powietrzem albo rozpuszczalnikami, które nie odparowały z asfaltowego środka gruntującego. W roku 2003 zaobserwowano nowy rodzaj pęcherzy, które były wypełnione gazem. Po przecięciu takich pęcherzy i wypuszczenia z nich gazu izolacja z papy zgrzewalnej samoistnie przyklejała się do podłoża. W artykule zestawiono szacunkowe dane o skali zjawiska „pęcherzenia” w kraju oraz wybrane dane o obiektach mostowych, na których ono wystąpiło. Podano też dane dotyczące składu chemicznego pobranego gazu oraz zaobserwowanego skokowego wzrostu temperatury w otoczeniu obiektu, bezpośrednio przed pojawieniem się pęcherzy. Przedstawiono wyniki dotychczasowych obserwacji i badań, które wskazują na przyczyny powstania pęcherzy gazowych.
EN
Blisters under the insulation plate bridges were created forever. The reasons for the phenomena were known - were mistakes regulations, so characteristic that diagnosed them after cutting examination of the bladder and insulation. Blisters can be filled in: water or steam, air or solvents which are not evaporated from the asphalt primer. In 2003, we observed a new type of bubbles, which were filled with gas. After cutting these bubbles and the release of these gas insulation roofing weld able itself from adhering to the substrate. The article summarizes the estimates of the scale of the phenomenon of “blistering” in the country and selected data on bridges, on which it occurred. Also recorded data on the chemical composition of the gas collected and observed an abrupt increase in temperature in the vicinity of the object, just before the appearance of blisters. We presented the results of previous observations and studies that indicate the cause of the gas bubbles.
W artykule dokonano analizy przyczyn destrukcji powłok lakierniczych nadwozi samochodów. Opisano wady powłok, powstające podczas procesu ich wytwarzania, w postaci: zarysowań, pęcherzy, kraterów, plam, zacieków farby, złuszczeń i odbarwień. Przeanalizowano także procesy destrukcji powłok lakierniczych zachodzące pod wpływem dominujących czynników eksploatacyjnych, w postaci: oddziaływań klimatycznych (promieniowania ultrafioletowego), mediów agresywnych oraz w wyniku oddziaływania wymuszeń mechanicznych, takich jak: uderzenia kamieni i gradu, a także ścieranie powłok szczotkami w myjniach automatycznych. Na skutek oddziaływania promieniowania ultrafioletowego na powłoki lakiernicze obserwowano generowanie szczególnego rodzaju destrukcji ich powierzchni, nazywanej pękaniem srebrzystym. Media agresywne adsorbowane na powierzchni powłok przyczyniły się do ich odbarwiania i utraty połysku. Natomiast media agresywne absorbowane do wnętrza powłok powodowały rozwój korozji podpowłokowej, a także przyczyniały się do pęcherzenia i pękania powłok. W przypadku oddziaływania na powłokę czynników erozyjnych, stwierdzono występowanie jej uszkodzeń w postaci: zarysowania, ścierania oraz wykruszania zmęczeniowego fragmentów powłoki, a także trwałego jej odkształcania, często wraz z podłożem.
EN
The paper concerns analyses of destruction reasons of lacquer coatings applied on car bodies. The defects are described in the form of: scratches, blisters, craters, stains, paint patches, flakes, and discolorations which originate during coating production process. Destruction processes of lacquer coatings are also analysed that occur under the influence of such dominating operational factors like climate impact (ultraviolet radiation), aggressive media as well as the effect of mechanical factors like stones and hail impacts, and also coatings abrading by brushes in car washes. Specific kind of polymer coating surface layer destruction, called silver cracking, was observed as the effect of UV radiation (of sun origin). Aggressive media absorbed inwards coatings caused development of under-coating corrosion and contribute to coating blistering and cracking. In the case of erosive factors influence on examined coatings the defects were revealed in the form of scratches, losses in a result of abrading and fatigue chipping as well as stable coating deformation, even together with the substrate.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Na podstawie badań własnych dokonano analizy destrukcji powłok epoksydowych pod wpływem czynników środowiska eksploatacji. Opisano skutki oddziaływania dominujących czynników destrukcyjnych, prowadzące do utraty dekoracyjno-ochronnych właściwości powłok w postaci pękania srebrzystego – w wyniku oddziaływania promieniowania ultrafioletowego, a także pękania oraz pęcherzenia pod wpływem mediów agresywnych. Dokonano również oceny intensywności zużywania erozyjnego powłok, uprzednio starzonych pod wpływem: promieniowania UV, solanki, kwaśnego deszczu, wodorotlenku potasu.
EN
Based on the authors’ own research, a destruction analysis has been made of epoxy coatings exposed to environmental factors. A description has been provided of the effects of the dominant destructive forces, which lead to the loss of the protective and decorative properties of coatings. These include silver cracks, caused by exposure to UV radiation, as well as cracking and blistering caused by aggressive media. An assessment was also made of the erosion rates of coatings, aged using: UV radiation, brine, acid rain, potassium hydroxide.
W artykule przedstawiono wpływ czynników eksploatacyjnych, takich jak: promieniowanie ultrafioletowe (UV), media agresywne, cząstki erozyjne na destrukcję powłok polimerowych. Destrukcja powłok w wyniku oddziaływania promieniowania UV przejawia się w ich kredowaniu oraz pękaniu srebrzystym. Media agresywne przyczyniają się do pęcherzenia i pękania powłok oraz powodują rozwój korozji podpowłokowej. Natomiast uderzanie twardych cząstek (kamieni, grudek ziemi, piasku, gradu) skutkuje erozyjnym zużywaniem powłok.
EN
The paper show the influence of operational factors such as: ultraviolet radiation (UV), aggressive media, erosive particles on the destruction of polymers coatings. The destruction of the coatings as a result of the UV radiation action manifests in their chalking and silver crack. Aggrresive media contribute to blistering and cracking of the coatings as well as cause the development of corrosion of coatings metal substrate. While hitting by hard particles (stones, lumps of earth, sand, hail) results in coating erosive wear.
W artykule przedstawiono wyniki badań destrukcji powłok roztworów: chlorku sodu, kwasu siarkowego, wodorotlenku potasu. Badania rentgenograficzne i spektroskopowe w podczerwieni udokumentowały znaczne utlenienie powierzchni starzonych powłok, świadczące o ich destrukcji chemicznej. Natomiast destrukcja fizyczna powłok skutkowała zmniejszeniem ich twardości oraz wzrostem chropowatości powierzchni. Największe zmiany chropowatości powierzchni stwierdzono w przypadku oddziaływania wodnego 20% roztworu wodorotlenku potasu, dla którego parametr Ra uległ czterdziestokrotnemu zwiększeniu, po starzeniu powłok w ciągu 1320 h. Starzone powłoki ulegały pękaniu, a w przypadku oddziaływania wodnego 20% roztworu kwasu siarkowego wystąpiło także pęcherzenie powłok.
EN
The paper presents results of investigation on surface layer destruction of epoxy coatings after the action of ultraviolet radiation or 20% aqueous solutions of sodium chloride, sulphuric acid and potassium hydroxide. Rentgenographic and infrared spectroscopic investigations proved substantial oxidation of surface layers of the aged coatings what is evidence of chemical destruction. Coating physical destruction manifested itself in lower hardness and higher surface roughness. The highest surface roughness increase was stated in the case of ageing with 20% aqueous solution of potassium hydroxide when the value of Ra parameter increased forty times after 1320 hour ageing. The aged coatings showed cracks. In the case of the action of 20% sulphuric acid aqueous solution, coating blistering was observed.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zawarto ocenę (na podstawie badań modelowych) wpływu czynników eksploatacyjnych w postaci promieniowania ultrafioletowego, jak również mediów agresywnych (wodnych 20% roztworów kwasu siarkowego, wodorotlenku potasu lub chlorku sodu) na: pękanie, pęcherzenie, porowatość, a także chropowatość powierzchni powłok epoksydowych. Ustalono, że zużycie warstw powierzchniowych powłok epoksydowych pod wpływem starzenia, a także zwiększenie ich porowatości są przyczyną znacznego obniżenia odporności erozyjnej powłok.
EN
The paper presents (on the basis of the model research) an influence evaluation of environmental hazards like ultraviolet radiation and aggressive media (20% water solutions of sulphuric acid, natrium chloride and potassium hydroxide) on the destruction (cracking, blistering, porosity, roughness increase) of epoxy coatings. Under the action of sodium chloride, sulphuric acid or potassium hydroxide aqueous solutions as well as ultraviolet radiation, epoxy coatings underwent both chemical and physical (cracking, blistering, increased porosity and surface roughness) destruction. It results from rentgenographic investigations that epoxy coatings undergo oxidation under the action of these media. The highest oxidation level showed coatings aged with ultraviolet radiation. The action of aggressive media caused the cracking of epoxy coating surface layers. Sulphuric acid action caused additionally significant coating blistering. In the case of ageing with ultraviolet radiation, so-called "silver" cracks (typical for this ageing kind) were generated on the coating surface. Oxidised coating layers showed increased brittleness that caused the deterioration of the bonding strength of pigments and fillers with polymer matrix. In the next stage, pigments and fillers were crumbled up from surface layers. This resulted in a significant increase of surface roughness of the aged coatings. For instance, the value of the surface roughness parameter Ra increased over 25 times for a coating aged with ultraviolet radiation for 1008 hours. Polymeric coating destruction under the action of environmental factors - as a result of their cracking, blistering and surface roughness increase - decreases the coating tightness. Surface roughness increase causes a decrease of coating gloss that deteriorates coating decorative properties. Loss of coating tightness and decorative properties decreases the service life of coating. Wear resulting from ageing of epoxy coating surface layers as well as from coating porosity increase is the reason of essential decrease of their resistance to erosive wear. Destruction of coatings under the influence of ultraviolet radiation leads to the greatest decrease of coatings resistance to erosive wear reaching amount of 57% for 1320 h of ageing. The decrease of resistance to erosive wear for other types of coating was from 34% for ageing with 20% aqueous solution of potassium hydroxide to 51% for ageing with 20% aqueous solution of sodium chloride.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Many millions of cubic meters of concrete modified with silica fume have been placed over the years. Moreover high performance concrete (hpc) does not exist without microsilica additive. The advantage of the use of silica fume in concrete technology is described in many papers. In the initial stage of development of hpc technology the negative consequences of silica fume usage was not discussed. However with time such symptoms occurred. Among others concern has been raised over possible risks of hydrogen formation due to free silicon (Si) contained in silica fume. Phenomenon turned out thermodynamically possible and appeared as significant in engineering practice. Paper presents a case study when hydrogen has been detected in blisters of bituminous waterproofing membranes on the viaduct deck made of high performance concrete.
PL
Przez lata wykonano i wbudowano z sukcesem wiele milionów metrów sześciennych betonu modyfikowanego pyłem krzemionkowym. Beton wysokiej wartości (hpc) nie istnieje bez dodatku mikrokrzemionki. Korzyści jakie wynikają ze stosowania pyłu krzemionkowego opisano w wielu publikacjach. W początkowym etapie rozwoju technologii betonu hpc nie rozważono negatywnych skutków stosowania pyłu krzemionkowego. Jednakże z upływem czasu pojawiły się także symptomy. Między innymi stwierdzono możliwość wystąpienia ryzyka tworzenia się wodoru, powodowanego obecnością wolnego krzemu (Si) w pyle krzemionkowym. Występowanie zjawiska okazało się termodynamicznie prawdopodobne i ujawniło swe znaczenie w praktyce inżynierskiej. Przedstawiono analizę przypadku wydzielania wodoru jako przyczynę bardzo intensywnego spęcherzenia przeciwwodnej izolacji bitumicznej na betonowej płycie estakady wykonanej z betonu wysokiej wytrzymałości.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.