Визначення впливу рослинних жирів на бетон конструкцій сільськогосподарського призначення

Автор(и)

  • Людмила Анатоліївна Циганенко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6628-3635
  • Дмитро Геннадійович Волков Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0008-9263-4102
  • Оксана Іванівна Шкромада Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1751-7009
  • Геннадій Михайлович Циганенко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-3335-4804
  • Валерій Миколайович Луцьковський Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0230-1029
  • Вадим Валерійович Шпота Науково-виробниче підприємство "Будівельна наука" Академії будівництва України, Україна https://orcid.org/0009-0001-8760-5007
  • Євген Анатолійович Резніченко Сумський фаховий коледж будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0009-0003-9562-9812

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.325094

Ключові слова:

рослинна олія, втрата міцності, корозія бетону, термічні властивості, мікроскопічна структура

Анотація

Об’єктом дослідження були зразки бетону різною глибиною проникнення рослинної олії. Для проведення експерименту брали зразки бетону з фундаменту під обладнання олійниці, у вигляді циліндрів діаметром 100 мм та висотою 200 мм. Встановлено, що дослідний зразок № 1 має зниження міцності на стиск біля 6 %, зразок № 2 має зниження міцності біля 19–20 %, зразок № 3 має зниження міцності біля 48 % від контрольного зразку № 4. Дослідження за допомогою скануючої електронної мікроскопії показало наявність шару застиглої олії та залишків рослин на поверхні бетонних зразків. Виявлено міцелій мікроскопічних грибів на глибині 2 см від поверхні. Дослідження зразків бетону за допомогою TPD MS показало, що СО інтенсивно виділявся при температурі 583 °С зі зразків 2 – 0,03 та 3 – 0,05. При температурі 552 °С вивільнявся СО2 з інтенсивністю 0,1 зі зразка 2, та 0,18 зі зразка 3. В інших зразках карбон не виділявся, що пов’язано з біохімічною корозією бетону. При температурі 100 °С Н2О виділялись зі зразків бетону 2 – 0,8 та 3 – 0,4. Сірка виділялась при нагріванні до 90 °C зі зразка 4_2 у не значних кількостях – 0,0035. SO виділявся зі зразків 2 (0,014), t=764 °C та 3 (0,012) t=809 °C. Виділявся діоксид сірки при температурі 794 °C з інтенсивністю 0,005 зі зразків 2 та 3. Проведене дослідження відрізняється тим, що встановлені кореляційні зв’язки між глибиною просочення бетону олією та втратою міцності. Виявлені деструктивні зміни у зразках бетону, наявність шару застиглої олії та мікроскопічні гриби. Наявність карбонів, сірки та її оксидів у зразках бетону, які були найменше пошкоджені корозійними процесами пов’язуємо зі складом сірчаного бетону для надання йому більшої міцності. Практичне значення отриманих результатів полягає у тому, що доведений негативний влив рослинних жирів на бетон, а саме зниження міцності, руйнування мікроструктури та ріст мікроскопічних грибів.

Біографії авторів

Людмила Анатоліївна Циганенко, Сумський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних конструкцій

Дмитро Геннадійович Волков, Сумський національний аграрний університет

Старший викладач

Кафедра будівельних конструкцій

Оксана Іванівна Шкромада, Сумський національний аграрний університет

Доктор ветеринарних наук, професор

Кафедра акушерства та хірургії

Геннадій Михайлович Циганенко, Сумський національний аграрний університет

Старший викладач

Кафедра будівельних конструкцій

Валерій Миколайович Луцьковський, Сумський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук

Кафедра будівельних конструкцій

Вадим Валерійович Шпота, Науково-виробниче підприємство "Будівельна наука" Академії будівництва України

Директор

Євген Анатолійович Резніченко, Сумський фаховий коледж будівництва та архітектури

Викладач

Посилання

  1. Żebrowski, W., Wolka, P., Kurpinska, M. (2020). The Influence of the Aircraft Operating Fluids on the Mechanical Parameters of the Airport Surface Concrete. Materials, 13 (14), 3081. https://doi.org/10.3390/ma13143081
  2. Ahmed, A. D., Saif, M. S., Sheelan, H. M., Abbas, A. H. (2022). Durability indication of concrete exposed to contact with some petroleum products. 3RD international conference on energy and power, ICEP2021, 2681, 020105. https://doi.org/10.1063/5.0107910
  3. Barnat-Hunek, D., Szafraniec, M. (2021). Influence of Biodegradable Release Oils on the Physical and Mechanical Properties of Light-Colored Architectural Concrete. Materials, 14 (16), 4630. https://doi.org/10.3390/ma14164630
  4. Serrano-González, L., Merino-Maldonado, D., Guerra-Romero, M. I., Morán-del Pozo, J. M., Lemos, P. C., Pereira, A. S. et al. (2021). Use of Bioproducts Derived from Mixed Microbial Cultures Grown with Crude Glycerol to Protect Recycled Concrete Surfaces. Materials, 14 (8), 2057. https://doi.org/10.3390/ma14082057
  5. Liang, M., Feng, K., He, C., Li, Y., An, L., Guo, W. (2020). A meso-scale model toward concrete water permeability regarding aggregate permeability. Construction and Building Materials, 261, 120547. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120547
  6. Millán Ramírez, G. P., Byliński, H., Niedostatkiewicz, M. (2021). Deterioration and Protection of Concrete Elements Embedded in Contaminated Soil: A Review. Materials, 14 (12), 3253. https://doi.org/10.3390/ma14123253
  7. Xia, J., Shen, J., Li, T., Jin, W.-L. (2022). Corrosion prediction models for steel bars in chloride-contaminated concrete: a review. Magazine of Concrete Research, 74 (3), 123–142. https://doi.org/10.1680/jmacr.20.00106
  8. Hossain, M. M., Al-Deen, S., Shill, S. K., Hassan, M. K. (2024). Resistance of Concrete with Various Types of Coarse Aggregate to Coupled Effects of Thermal Shocks and Chemicals. Materials, 17 (4), 791. https://doi.org/10.3390/ma17040791
  9. Ostrowski, K. A., Chastre, C., Furtak, K., Malazdrewicz, S. (2022). Consideration of Critical Parameters for Improving the Efficiency of Concrete Structures Reinforced with FRP. Materials, 15 (8), 2774. https://doi.org/10.3390/ma15082774
  10. Pietrzak, A., Ulewicz, M. (2023). Influence of Post-Consumer Waste Thermoplastic Elastomers Obtained from Used Car Floor Mats on Concrete Properties. Materials, 16 (6), 2231. https://doi.org/10.3390/ma16062231
  11. Konovalova, V. S. (2023). Investigation of the Effect of Volumetric Hydrophobization on the Kinetics of Mass Transfer Processes Occurring in Cement Concretes during Corrosion. Materials, 16 (10), 3827. https://doi.org/10.3390/ma16103827
  12. Ding, X., Liang, X., Zhang, Y., Fang, Y., Zhou, J., Kang, T. (2020). Capillary Water Absorption and Micro Pore Connectivity of Concrete with Fractal Analysis. Crystals, 10 (10), 892. https://doi.org/10.3390/cryst10100892
  13. Claisse, P. A. (2020). Transport properties of concrete: Modelling the durability of structures. Woodhead Publishing. Available at: https://books.google.com.ua/books?hl=uk&lr=&id=TUf1DwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&ots=zH1Gpi_jEh&sig=PXyHGln-0dGClllutqv4I8zI3k8&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
  14. Alhamad, A., Yehia, S., Lublóy, É., Elchalakani, M. (2022). Performance of Different Concrete Types Exposed to Elevated Temperatures: A Review. Materials, 15 (14), 5032. https://doi.org/10.3390/ma15145032
  15. Sundin, M., Hedlund, H., Cwirzen, A. (2023). Eco-Concrete in High Temperatures. Materials, 16 (12), 4212. https://doi.org/10.3390/ma16124212
  16. Li, X., Qin, L., Guo, L., Li, Y. (2024). Research on the Mechanical Properties of Concrete under Low Temperatures. Materials, 17 (8), 1882. https://doi.org/10.3390/ma17081882
  17. DSTU B EN 12504-1:2013 (EN 12504-1:2009, IDT). Vyprobuvannia beto-nu v konstruktsiiakh. Chastyna 1. Zrazky kerny. Vidbir, perevirka i vypro-buvannia na stysk.
  18. DSTU B V.2.7-214:2009. Budivelni materialy. Betony. Metody vyznachennia mitsnosti za kontrolnymy zrazkamy
  19. Bozhokin, M. S., Bozhkova, S. A., Rubel, A. A., Sopova, J. V., Nashchekina, Y. A., Bildyug, N. B., Khotin, M. G. (2021). Specificities of Scanning Electron Microscopy and Histological Methods in Assessing Cell-Engineered Construct Effectiveness for the Recovery of Hyaline Cartilage. Methods and Protocols, 4 (4), 77. https://doi.org/10.3390/mps4040077
  20. Murphy, C. J., Ardy Nugroho, F. A., Härelind, H., Hellberg, L., Langhammer, C. (2020). Plasmonic Temperature-Programmed Desorption. Nano Letters, 21 (1), 353–359. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03733
  21. Melo, R. H. R. Q., Hasparyk, N. P., Tiecher, F. (2023). Assessment of Concrete Impairments over Time Triggered by DEF. Journal of Materials in Civil Engineering, 35 (8). https://doi.org/10.1061/jmcee7.mteng-15041
  22. Rahim, M. A., Ayub, H., Sehrish, A., Ambreen, S., Khan, F. A., Itrat, N. et al. (2023). Essential Components from Plant Source Oils: A Review on Extraction, Detection, Identification, and Quantification. Molecules, 28 (19), 6881. https://doi.org/10.3390/molecules28196881
  23. Shkromada, O., Volkov, D., Ivchenko, V., Tsyhanenko, L., Tsyhanenko, H., Chivanov, V. et al. (2024). Determination of concrete thermo-chemical destruction regulations under the influence of high temperatures. Journal of Chemistry and Technologies, 32 (2), 423–433. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v32i2.298636
  24. Shkromada, O., Paliy, A., Yurchenko, O., Khobot, N., Pikhtirova, A., Vysochin, I. et al. (2020). Influence of fine additives and surfactants on the strength and permeability degree of concrete. EUREKA: Physics and Engineering, 2, 19–29. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001178
  25. Jiang, L., Pettitt, T. R., Buenfeld, N., Smith, S. R. (2022). A critical review of the physiological, ecological, physical and chemical factors influencing the microbial degradation of concrete by fungi. Building and Environment, 214, 108925. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.108925
  26. Chevalier, L., Klingelschmitt, F., Mousseron, L., Minc, N. (2024). Mechanical strategies supporting growth and size diversity in Filamentous Fungi. Molecular Biology of the Cell, 35 (9). https://doi.org/10.1091/mbc.e24-04-0171
  27. Sopov, V., Danchenko, J., Latorez, E. (2019). Assess the Effectiveness of protective Concrete coatings of microbiological sulfuric acid Aggression. E3S Web of Conferences, 97, 02022. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199702022
  28. Shkromada, O., Ivchenko, V., Chivanov, V., Tsyhanenko, L., Tsyhanenko, H., Moskalenko, V. et al. (2021). Defining patterns in the influence exerted by the interelated biochemical corrosion on concrete building structures under the conditions of a chemical enterprise. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (110)), 52–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226587
Influence of vegetable fats on concrete of agricultural structures

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-21

Як цитувати

Циганенко, Л. А., Волков, Д. Г., Шкромада, О. І., Циганенко, Г. М., Луцьковський, В. М., Шпота, В. В., & Резніченко, Є. А. (2025). Визначення впливу рослинних жирів на бетон конструкцій сільськогосподарського призначення. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(82), 6–11. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.325094

Номер

Том 2 № 3(82) (2025): Хімічна інженерія

Розділ

Хіміко-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Oksana Shkromada, Liudmyla Tsyhanenko, Dmytro Volkov, Hennadii Tsyhanenko, Valerii Lutskovskyi, Vadym Shpota, Yevhen Reznichenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.