تحليل تطبيق أساليب التقييم لمعلمات المورفولوجية لقضبان الصلب المتآكلة

Dawang Li; Ping Li; Yingang Du; Ren Wei

doi:10.3791/57859

مقالة منهجية

تحليل تطبيق أساليب التقييم لمعلمات المورفولوجية لقضبان الصلب المتآكلة

6.2K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/57859

⸱

نوفمبر 1, 2018

Dawang Li¹^,² , Ping Li¹^,² , Yingang Du³ , Ren Wei¹^,²

¹Department of Civil Engineering, Shenzhen University, ²Guangdong Province Key Laboratory of Durability for Marine Civil Engineering, Shenzhen University, ³Department of Engineering and the Built Environment, Anglia Ruskin University

في هذه المقالة

ملخص

هذه الورقة التدابير الهندسة ومقدار تآكل صلب شريط باستخدام أساليب مختلفة: كتلة الخسارة والفرجار، وقياسات تصريف المياه، المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والأشعة السينية الدقيقة المحسوبة التصوير المقطعي (إكسكت).

الملخص

المقاطع المتبقية غير النظامية وغير متساو على طول شريط الصلب المتآكلة كثيرا تغيير خصائصه الميكانيكية وإلى حد كبير السيطرة على سلامة وأداء بنية محددة موجودة. كنتيجة لذلك، من المهم لقياس مقدار التآكل لشريط الصلب في بنية بشكل صحيح لتقييم المتبقية تحمل الحياة خدمة الهيكل والقدرة والهندسة. تطرح هذه الورقة ويقارن بين خمس طرق مختلفة لقياس مقدار التآكل لشريط الصلب والهندسة. شريط قطر الصلب طويلة و 14 مم مم 500 واحد هو العينة التي يتعرض للتآكل المتسارع في هذا البروتوكول. وقيست بعناية في المورفولوجيا ومقدار التآكل قبل وبعد استخدام قياسات الكتلة المفقودة، قدمه ذات الورنيّة الورنيّة وقياسات تصريف المياه، المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والأشعة السينية الدقيقة المحسوبة التصوير المقطعي (إكسكت). ثم تم تقييم مدى تطبيق ومدى ملاءمة هذه الأساليب المختلفة. وتبين النتائج أن قدمه ذات الورنيّة الورنيّة هي الخيار الأفضل لقياس مورفولوجية بار غير متآكلة، بينما المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد هو الأنسب للتحديد الكمي مورفولوجية بار المتآكلة.

المقدمة

التآكل لشريط الصلب هو واحد من الأسباب الرئيسية لتدهور بنية ملموسة وسببه التسلل الكربنة و/أو كلوريد ملموسة. في الكربنة ملموسة، التآكل يميل إلى تعميمها؛ بينما في اقتحام كلوريد، يصبح أكثر المترجمة¹^،². بغض النظر عن ما الأسباب، التآكل الشقوق غطاء ملموسة من توسيع شعاعي من منتجات التآكل، تدهورت السندات بين شريط الصلب والخرسانة المحيطة به، تخترق الشريط السطوح، ويقلل من الشريط مساحة مقطعية إلى حد كبير من³^،،⁴.

بسبب عدم-تجانس الخرسانة الهيكلية، والتغيرات في بيئة خدمة، التآكل شريط الصلب تحدث بشكل عشوائي على سطحه وعلى طوله مع عدم اليقين كبيرة. خلافا للتآكل المنتظم المعممة الناجمة عن عملية الكربنة، يسبب تأليب التآكل الناجم عن تسرب الكلوريد اختراق الهجوم. وعلاوة على ذلك، فإنه يتسبب بالقسم المتبقي شريط المتآكلة تتفاوت تفاوتاً كبيرا بين الشريط سطح والطول. نتيجة لذلك، الشريط انخفاض ليونة قوام وبار. وقد أجريت بحوث مستفيضة دراسة آثار التآكل على الخواص الميكانيكية للصلب بار⁵^،^،من⁶⁷^،^،من⁸⁹^،¹⁰^، ¹¹^،^،من¹²¹³^،^،من¹⁴¹⁵. ومع ذلك، أعطت اهتماما أقل بأساليب قياس البارامترات المورفولوجية وخصائص التآكل من قضبان الصلب.

واستخدمت بعض الباحثين الخسارة الجماعية لتقييم مقدار تآكل صلب بار⁵^،¹⁰^،^،من¹¹¹⁴. ومع ذلك، هذا الأسلوب يمكن استخدامها فقط لتحديد متوسط القيمة للفروع المتبقية ولا يمكن قياس توزيع المقاطع على طوله. تشو وفرانكو إلى تحسين هذا الأسلوب بقص شريط الصلب واحد في سلسلة من مقاطع قصيرة، وتزن كل شريحة لتحديد أشكال مختلفة مجالات الأقسام المتبقية على طول طول¹³^،¹⁴. بيد أن هذا الأسلوب يسبب فقدان إضافي للمواد الفولاذية خلال القطع ولا يمكن لمس الجزء المتبقي الحد الأدنى شريط المتآكلة بالضبط، الذي يهيمن على قدرتها على تحمل. قدمه ذات الورنيّة الورنيّة يستخدم أيضا لقياس بارامترات هندسية من فولاذ شريط¹⁴^،¹⁵. بيد القسم المتبقي شريط متآكلة جداً غير النظامية، وهناك دائماً انحرافاً كبيرا بين الأبعاد مقطعية المقاسة والفعلية لشريط المتآكلة. استناداً إلى مبدأ أرخميدس، كلارك وآخرون اعتمدت طريقة الصرف لقياس الفروع المتبقية من شريط المتآكلة على طوله، ولكن يسيطر على التشرد شريط يدوياً دون دقة كبيرة في هذه الحالة¹¹. لي وآخرون تحسين هذا الأسلوب الصرف باستخدام محرك كهربائي للتحكم تلقائياً إلى تشريد شريط الصلب وقياس النتائج بدقة أكثر¹⁶. وأخيراً، على مر السنوات القليلة الماضية، مع تطور 3D المسح التكنولوجيا، تم استخدام هذا الأسلوب لقياس الأبعاد الهندسية للصلب بار¹⁷^،^،من¹⁸¹⁹^،²⁰. يمكن اكتسابها باستخدام المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والقطر، والمنطقة المتبقية، centroid، انحراف، لحظة من الجمود والتآكل اختراق شريط الصلب تحديداً. على الرغم من أن الباحثين قد استخدمت هذه الأساليب في ظروف تجريبية مختلفة، لم يطرأ مقارنة وتقييم الطرق فيما يتعلق بدقة، ومدى ملاءمتها ومدى انطباق.

التآكل، لا سيما تأليب التآكل، التآكل، المعمم بالمقارنة مع تغيير الخواص الميكانيكية للقضبان الصدئة، بل يقلل أيضا من المتبقية تحمل الحياة خدمة للهياكل الخرسانية والقدرات. قياسات أكثر دقة لمعلمات المورفولوجية من قضبان الصلب المتآكلة لأن التغير المكاني للتآكل على طول شريط طول أمر لا غنى عنه لتقييمات معقولة أكثر من شريط الخصائص الميكانيكية. وهذا سوف يساعد في تقييم سلامة وموثوقية هياكل الخرسانة المسلحة (اتفاقية روتردام) تضررت من التآكل أدق²¹^،^،من²²²³^،^،من²⁴²⁵^،²⁶ ^،²⁷^،^،من²⁸²⁹.

ويقارن هذا البروتوكول خمسة أساليب بحث لقياس مقدار التآكل لشريط الصلب والهندسة. واحد وطويل 500 ملم و 14 مم في القطر، وعادي بار جولة كان يستخدم كالعينة ويتعرض للتآكل المتسارع في المعمل. وقيست بعناية في مورفولوجيا ومستوى التآكل قبل وبعد استخدام كل طريقة، بما في ذلك فقدان في الكتلة، قدمه ذات الورنيّة الورنيّة وقياسات تصريف المياه، المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والأشعة السينية الجزئي المقطعي (إكسكت). أخيرا، تم تقييم مدى تطبيق ومدى ملاءمتها لكل.

ينبغي أن يكون لاحظت أن القضبان مضلع جزءا لا يتجزأ من الخرسانة، لا عادي الحانات المعرضة للهواء، وهي عادة تستخدم في المنشآت الخرسانية ويتعرض للتآكل. أشرطة مضلع، قدمه ذات الورنيّة الورنيّة لا يمكن بسهولة تطبيق. نظراً لأن هذه القضبان تآكل في الخرسانة، على اختراق السطح غير النظامية أكثر مقارنة بأشرطة المعرضة للهواء¹¹. ومع ذلك، هذا البروتوكول تتجه نحو تطبيق تحليل طرق قياس مختلفة على نفس شريط؛ ولذلك، يستخدم شريط سهل عارية كالعينة للقضاء على نفوذ أضلاعه وملموسة من عدم التجانس في القياسات المورفولوجية المعلمة. مواصلة العمل بشأن قياس قضبان مضلع المتآكلة باستخدام أساليب أخرى قد يتم في المستقبل.