Method Article

鉄筋腐食分布の形態学的パラメーターの評価法の適用性について分析

DOI:

10.3791/57859

⸱

November 1st, 2018

 ,  ,  , 
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

In This Article

Summary

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本測定ジオメトリとさまざまな方法を使用して鉄筋の腐食量: 質量損失、ノギス、排水測定、3 D スキャン、x 線マイクロ コンピューター断層撮影 (XCT)。

Abstract

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腐食した鉄筋の長さに沿って不規則で凹凸残留のセクションでは、その機械的性質を大幅に変更し、著しく安全性と既存コンクリート構造物の性能を支配します。その結果、幾何学と残留を支持力と構造体の寿命を評価するために正しく構造で鉄筋の腐食量を測定することが重要です。本稿では、紹介し、ジオメトリと鋼棒の腐食量を測定するための 5 つの異なる方法を比較します。単一の 500 mm 長く、14 mm 径鋼バーは、このプロトコルでは腐食を受ける試験片です。その形態との腐食量を質量損失の測定、ノギス、排水測定、3 D スキャン、x 線マイクロ コンピューター断層撮影 (XCT) を使用の前後に慎重に測定しました。適用性とこれらの異なる方法の適合性が評価されます。結果は、ノギスが腐食したバーの形態の定量化に最適です 3 D スキャンしながら非腐食のバーの形態を測定するための最良の選択であることを示します。

Introduction

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鉄筋の腐食はコンクリート構造物の劣化の主な理由の 1 つです、コンクリートの中性化や塩化物の侵入によって引き起こされます。コンクリートの中性化で腐食による; 一般化する傾向があります。塩化物の侵入中よりローカライズされた1,2になります原因が何であるかに関係なく腐食腐食生成物の半径方向の膨張から表層コンクリートの亀裂、鋼棒とその周辺のコンクリートの付着を劣化、バーに浸透し、表面し、バーが減少断面積かなり3,4。

ため非-構造体コンクリートとサービス環境の変動の同質性、鋼棒の腐食発生しますランダムに表面に、その長さに沿って大きな不確実性と。コンクリートの中性化によって引き起こされる一般的な均一腐食、反して塩化物の侵入による孔食腐食攻撃侵入が発生します。さらに、それはバーの間で大きく変化する腐食バーの残留のセクションを引き起こす表面と長さ。その結果、バーの強さとバーの延性低下。バー、5,6,7,8

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Protocol

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1. テスト試料と製造工程

  1. 長さ 500 mm、14 mm 径プレーン (グレード Q235) 鉄筋を取得試験片の製造のため。
  2. バーの表面研磨表面のスケール細かいサンドペーパーを使用して工場を削除します。
  3. 切断機を使用して, の図 1に示すように、30 mm と、左端から 470 mm のバーをカットします。
  4. 材、デジタル電子スケールを使用して 3 つの重量を測定します。
  5. 手順 2 で説明した 5 つのメソッドを使用して 3 つの試験片の直径を測定し、非-腐食材の結果を記録します。
  6. 下記のとおり電気化学的手法を用いた 440 mm 片を腐食します。
    1. 絶縁テープでしっかりと各端の 70 mm をカバーします。電気配線を 440 mm 片の一方の端に取り付けます。
    2. エポキシ樹脂に 1:1 の割合で硬化剤と接着剤を混ぜます。バーの断熱 70 mm 両端にエポキシ系樹脂を適用試験片両端を腐食から守るために均一に。
    3. 440 ミリメートルの場所長い棒に 3.5% が含まれているプラスチック製の水タンクに標本 NaCl 電解液と陰極として銅プレートのよう。
    4. バーの一方の端を接続ノードがプラス極と直流 (DC) のマイナス極に銅カソード プレート標本電源サ....

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Results

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図 6は、0 °、45 °、90 °、135 ° ノギスを用いてその長さに沿って各セクションの角度で 500 mm バーの長い非腐食試験片の直径を示します。バーは、図 1に示すように、3 つの部分にカットされました。

図 7は、非-腐食材それぞれ 4 つと 5 つの方法を用いてその長さに沿って、440 mm 長い中央部および 30 ミリメートル長い方の端の断面積を示します。

図 8は、空間のイメージと、腐食の 3 つの 2 次元断面を示しています 3 D スキャンおよび XCT メソッドをそれぞれ.......

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Discussion

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図 6Aおよび6B非-腐食試料の測定径が、その長さに沿って大幅変化しないことを示します。最大の違いバーに沿って測定した径間長は約 0.11 mm で最大偏差は 0.7%。これは非腐食のバーのジオメトリ評価できるということも、ノギスを使用してを示します。ただし、同じ断面積の異なる角度で測定した直径は互いから一貫して、かなり異なります。指定したバーの 14.62 〜 14.05 mm の供試体、最大と最小の直径は、4% の最大偏差と 45 °、135 ° の角度で発生します。つまり、非腐食のバーの断面は完全に円形、楕円形ではありません。バーの測定に注意を払う必要がありますしたがって、鋼棒の計測された直径に基づいて直接実際の断面積を計算するときの直径。

平野の測定に加えてバーの径はノギスを使用して、我々 も XCT と 3 D メソッドを測るため断面リブ バー、ノギス、簡単に使用することはできません。様々 な角度で直径の異なるリブ バーのもわかった。普通のバー比較のためすべての 5 つの異なるメ.......

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Disclosures

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著者が明らかに何もありません。

Acknowledgements

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深セン大学で著者は大きく中国の国家自然科学基金 (許可番号 51520105012、51278303)、(キー) プロジェクトの教育省広東省の財政的な支援を認めます。(No.2014KZDXM051). 彼らも耐久広東地方キー研究所海洋土木、土木大学深圳大学テストの施設・設備を提供するために感謝します。

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Supplies
プラスチック定規Deli Group Co.,Ltd.No.6240
ホワイトペンSINO PATH Enterprises.,Ltd.SP-110
ブランチ付きチューブメイド
測定シリンダー北京Huakeボメックスガラス有限公司
500mLビーカー北京Huake Bomex Glass Co.、Ltd.CP-201
サンドペーパー上海正午装飾材料有限公司P04
白色現像剤SHANGHAI XINMEIDA FLAW DETECTION MATERIAL CO., LTD.FA-5
試薬
エポキシ樹脂接着剤Hunan Baxiongdi New Material Co., Ltd.DY·E&ミッドドット;44
エポキシ硬化剤湖南Baxiongdi新材料有限公司DY·
HCl東莞東江化学試薬有限公司AR-2500ml
飽和石灰水Xilong Chemical Co.、Ltd。AR-500g
<強力>装置
デジタル電子スケールKaifeng Group Co., Ltd.モデルJCS-0040
デジタルノギス上海測定&切削工具製作所(株)モデル ST-089-229-090
切断機Robert Bosch GmbHTCO2000
3D再構成X線顕微鏡XRADIAMICROXCT-400
3DスキャナーHOLON三次元技術(深圳)有限公司形HL-3DX+
電気機械式万能試験機MTS SYSTEMS (China) Co., Ltd.モデル C64.305
カスタマイズEP型

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Cavaco, E. S., Bastos, A., Santos, F. A. D. Effects of corrosion on the behaviour of precast concrete floor systems. Construction & Building Materials. 145, (2017).
  2. Cavaco, E. S., Neves, L. A. C., Casas, J. R. On the robustness to corrosion in the life cycle assessment of an existing reinforced concrete bridge. Structure and Infrastructure Engineering. 14 (2), 137-150 (2017).
  3. Muthulingam, S., Rao, B. N.

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