Artykuł metodologiczny

Protokół doświadczalny do oznaczania wartości progowej chlorków dla korozji w próbkach pobranych z konstrukcji żelbetowych

16.8K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/56229

⸱

31 sierpnia 2017

 ,  ,  , 
1Institute for Building Materials, ETH Zurich, 2Tecnotest AG, 3Department of Chemical and Geological Science, University of Cagliari

W tym artykule

Podsumowanie

Proponujemy metodę pomiaru parametru, który jest bardzo istotny dla oceny korozji lub przewidywania konstrukcji żelbetowych, z główną zaletą pozwalającą na testowanie próbek z konstrukcji inżynierskich. Zapewnia to rzeczywiste warunki na styku stali i betonu, które są kluczowe dla uniknięcia artefaktów próbek wytworzonych w laboratorium.

Streszczenie

Starzenie się infrastruktury żelbetowej w krajach rozwiniętych narzuca pilną potrzebę metod wiarygodnej oceny stanu tych konstrukcji. Korozja osadzonej stali zbrojeniowej jest najczęstszą przyczyną degradacji. Chociaż powszechnie wiadomo, że odporność konstrukcji na korozję zależy w dużym stopniu od takich czynników, jak użyte materiały lub wiek, powszechną praktyką jest poleganie na wartościach progowych określonych w normach lub podręcznikach. Te wartości progowe inicjacji korozji (Ccrit) są niezależne od rzeczywistych właściwości danej konstrukcji, co wyraźnie ogranicza dokładność ocen stanu i prognoz żywotności. Praktyka stosowania wartości tabelarycznych może wynikać z braku wiarygodnych metod określania krytycznego współczynnika C na miejscu i w laboratorium.

Tutaj przedstawiono eksperymentalny protokół do określania wartości Ccrit dla poszczególnych konstrukcji inżynierskich lub elementów konstrukcyjnych. Z konstrukcji pobiera się szereg próbek żelbetowych i przeprowadza się laboratoryjne badania korozyjne. Główną zaletą tej metody jest to, że zapewnia ona rzeczywiste warunki dotyczące parametrów, o których wiadomo, że mają duży wpływ na Ccrit, takich jak granica faz stal-, której nie można reprezentatywnie naśladować w próbkach wytworzonych laboratoryjnie. Jednocześnie przyspieszony test korozyjny w laboratorium pozwala na wiarygodne określenie Ccrit przed inicjacją korozji na badanej konstrukcji; Jest to główna zaleta w porównaniu ze wszystkimi powszechnie stosowanymi metodami oceny stanu, które pozwalają na oszacowanie warunków korozji dopiero po jej zainicjowaniu, tj. gdy konstrukcja jest już uszkodzona.

Protokół podaje statystyczny rozkład krytycznego C dla badanej struktury. Służy to jako podstawa dla probabilistycznych modeli predykcyjnych dla pozostałego czasu do korozji, który jest potrzebny do planowania konserwacji. Metoda ta może być potencjalnie stosowana w testach materiałowych infrastruktury lądowej, podobnie jak uznane metody stosowane w badaniach mechanicznych.

Wprowadzenie

Korozja stali w, wywołana przenikaniem chlorków przez, jest najczęstszą przyczyną przedwczesnej degradacji konstrukcji z betonu zbrojonego i sprężonego, a tym samym stanowi jedno z najważniejszych wyzwań w inżynierii lądowej1,2,3,4. Kraje uprzemysłowione zazwyczaj mają duży zapas starzejącej się infrastruktury, zbudowanej w drugiej połowie ubiegłego wieku, a więc z kilkudziesięcioletnią historią narażenia na klimat morski lub sole odladzające stosowane na drogach. Możliwość wiarygodnej oceny stanu tych konstrukcji, tj. ryzyka korozji, stanowi podstawę do planowania prac konserwacyjnych i ogólnie do zarządzania infrastrukturą.

Sprawdzone podejście w inżynierii do zarządzania korozją stali w wywołaną chlorkami opiera się na wartości progowej chlorków (określanej również jako krytyczna zawartość chlorków, Ccrit)1,5,6. Zgodnie z tą koncepcją uważa się, że inicjacja korozji następuje, gdy tylko stężenie chlorków w na powierzchni stali przekroczy próg Ccrit. W związku z tym ocena stanu istniejących konstrukcji i oszacowanie pozostałego okresu użytkowania zazwyczaj opierają się na określeniu zawartości chlorków na różnych głębokościach w, w szczególności na głębokości osadzonej stali zbrojeniowej. Istnieje wiele wiarygodnych i znormalizowanych metod pomiaru stężenia chlorków w próbkach betonu7,8. Porównanie wyników z Ccrit stanowi podstawę do oceny ryzyka korozji oraz planowania rodzaju i zakresu działań naprawczych. Takie podejście wymaga jednak znajomości Ccrit.

Różne międzynarodowe standardy i zalecenia, a także podręczniki, określają wartości dla Ccrit1,3,9,10,11. Są to zazwyczaj około 0,4% chlorku w masie cementu, na podstawie długotrwałego doświadczenia lub wczesnych badań12,13. Wiadomo jednak, że rzeczywista odporność na trafienia C określonej konstrukcji lub elementu konstrukcyjnego jest silnie uzależniona od użytych materiałów, wieku konstrukcji oraz historii ekspozycji i warunków1,5. W związku z tym ogólnie przyjmuje się, że doświadczenia z jednej struktury powinny być stosowane tylko do innych struktur z ostrożnością.

Pomimo tego, powszechną praktyką inżynierską jest używanie tabelarycznych wartości krytycznych C, niezależnie od rzeczywistej struktury. Można to wytłumaczyć ogromnym rozproszeniem C crit w literaturze i brakiem wiarygodnych metod do określania C crit na miejscu i w laboratorium5. Podejście polegające na stosowaniu tabelarycznych wartości progowych w ocenach trwałości jest przeciwieństwem rozważań konstrukcyjnych w ocenach stanu starzejących się konstrukcji. W tym drugim przypadku istnieje szereg znormalizowanych metod badawczych w celu określenia właściwości mechanicznych, takich jak wytrzymałość materiałów w konstrukcji (, stal zbrojeniowa), które można wykorzystać w obliczeniach zachowania konstrukcyjnego.

W tej pracy przedstawiono eksperymentalny protokół określania Ccrit na próbkach pobranych z konstrukcji inżynierskich. Podejście to opiera się na wierceniu rdzeni żelbetowych w częściach konstrukcji, w których korozja jeszcze się nie rozpoczęła. Próbki te są przekazywane do laboratorium, gdzie poddawane są przyspieszonemu testowi korozji w celu zbadania warunków inicjacji korozji. Główną zaletą proponowanej metody jest to, że próbki pochodzą ze struktur, a zatem wykazują rzeczywiste warunki dotyczące szeregu parametrów, o których wiadomo, że mają duży wpływ na Ccrit i których nie można reprezentatywnie naśladować w próbkach wyprodukowanych w laboratorium. Obejmuje to rodzaj i wiek betonu (młody laboratoryjny kontra dojrzały produkowany na miejscu), rodzaj i stan powierzchni stali zbrojeniowej użytej w momencie budowy oraz ogólne właściwości interfejsu stal-stal-class<="xref">14. W połączeniu z dokładnością laboratoryjnych metod pomiarowych, podejście to pozwala na wiarygodne określenie Ccrit dla określonych konstrukcji lub elementów konstrukcyjnych.

Zastosowanie sugerowanego protokołu w praktyce inżynierskiej - w porównaniu z powszechną praktyką używania stałej wartości dla Ccrit - zwiększy dokładność oceny warunków i moc predykcyjną modeli do analizy pozostałego okresu użytkowania. Spodziewany znaczny wzrost liczby prac naprawczych zbudowanej przez nas infrastruktury w nadchodzących dziesięcioleciach15 stwarza pilną potrzebę takiego ulepszenia w inżynierii korodującej infrastruktury.

Protokół

1. Pobieranie próbek na strukturze inżynierskiej

  1. Wybierz obszary testowe w konstrukcji, biorąc pod uwagę poniższą uwagę.
    UWAGA: Obszar testowy to obszar, z którego zostanie pobranych kilka próbek. Obszar testowy powinien znajdować się w obrębie jednego elementu konstrukcyjnego (przypuszczalnie z jednej partii betonu) i wykazywać jednorodne narażenie na działanie środowiska (na przykład unikać znacznych różnic w wysokości pobierania próbek w kolumnach lub ścianach). W ten sposób w ramach jednej struktury inżynierskiej można wybrać kilka obszarów testowych. Dodatkowym wymogiem jest to, że obszar testowy musi być wolny od uszkodzeń spowodowanych korozją. Można to zweryfikować na podstawie wyników ustalonych metod kontroli, w tym badań nieniszczących, takich jak mapowanie potencjałów16,17,18. Należy pamiętać, że przenikanie chlorków mogło już nastąpić w rozważanym elemencie konstrukcyjnym. Nie ma to wpływu na ważność opisanej tutaj metody badawczej, ale może mieć wpływ na czas potrzebny na przeprowadzenie badania korozyjnego w laboratorium.
  2. W każdym obszarze testowym na konstrukcji wybierz miejsca pobierania próbek (lokalizacje pobierania próbek). Wybierz miejsca pobierania próbek, które są wolne od plastrów miodu, pęknięć, odprysków lub innych oznak lokalnie niskiej jakości pokrycia lub jego pogorszenia.
    1. Zlokalizuj stalowe pręty zbrojeniowe w za pomocą nieniszczącego, ręcznego urządzenia skanującego, powszechnie znanego jako "wykrywacz stali zbrojeniowej"19. Przesunąć detektor stali zarówno w kierunku poziomym, jak i pionowym po powierzchni betonu w obszarze badania i zaznaczyć (kredą) każdy pręt zbrojeniowy tymczasowo na powierzchni betonu (kształt siatki).
    2. Wybrać miejsca do wiercenia rdzeniowego rdzeni o średnicy co najmniej 150 mm; Zaznacz je i oznacz na powierzchni betonu (za pomocą kredy). Należy unikać pobierania próbek przecięć prętów zbrojeniowych w rdzeniu. Wybierz lokalizacje w taki sposób, aby stalowy pręt zbrojeniowy był jak najbardziej centralnie umieszczony w rdzeniu.
      UWAGA: Upewnij się, że wybrałeś te pręty stalowe, które są interesujące dla oceny konstrukcji (zwykle warstwa o najmniejszej głębokości otuliny); Szczególnie ważne jest rozróżnienie prętów zorientowanych pionowo i poziomo, ponieważ ma to wpływ na odporność na korozję20.
    3. Aby uwzględnić zmienność nieodłącznie związaną z Ccrit i móc dostarczyć dane statystyczne, wybierz co najmniej 5 (najlepiej 10) lokalizacji do pobierania próbek na obszarze testowym.
    4. Należy rozważyć implikacje strukturalne w odniesieniu do liczby i położenia rdzeni wywierconych z konstrukcji, aby uniknąć jakiegokolwiek krytycznego osłabienia konstrukcji spowodowanego pobieraniem próbek.
    5. Przed pobraniem próbek należy dokładnie udokumentować położenie wszystkich próbek w członie konstrukcyjnym (fotografie, szkice pokazujące odległości do krawędzi itp.)
      UWAGA: Może to również obejmować dokumentację parametrów mierzonych na miejscu w odpowiednich lokalizacjach, takich jak potencjały stali elektrochemicznej16,17,18, pomiary głębokości pokrywy19 lub inne wyniki badań nieniszczących, takich jak rezystywność betonu.
  3. Wywierć rdzenie betonowe (minimalna średnica 150 mm) zawierające segment ze stali zbrojeniowej zgodnie z powszechnie stosowanymi procedurami i normami21.
    1. Aby uniknąć uszkodzenia powierzchni styku stal-, wiercenie rdzeniowe należy wykonywać ostrożnie (wiercenie chłodzone wodą, ostre narzędzia wiertnicze itp.) Dostosuj głębokość wiercenia rdzeniowego w zależności od jakości betonu i głębokości pokrywy ze stali zbrojeniowej.
      UWAGA: Z reguły długość rdzenia powinna być co najmniej 2-3 razy większa od głębokości pokrywy. Zwykle pozwala to na wyłamanie rdzenia z konstrukcji bez uszkodzenia powierzchni styku stalowo-.
    2. Usuń ciekłą wodę z powierzchni rdzenia betonu. Wyraźnie oznacz rdzeń wodoodpornym markerem kredowym.
    3. Owiń rdzeń folią szczelną dyfuzyjnie, aby zachować warunki wilgotności podczas transportu do laboratorium.

2. Przygotowanie próbki w laboratorium

Uwaga: Zastosuj te kroki do każdej próbki (rdzenia) pobranej z konstrukcji, aby przygotować ją do laboratoryjnych testów korozyjnych. Służy to przyspieszeniu testu korozyjnego (zmniejszenie pokrywy), przy jednoczesnym zachowaniu warunków panujących w rdzeniu i zapewnieniu ochrony przed niepożądanymi skutkami końcowymi (np. korozją szczelinową).

  1. Wyreguluj pokrywę zarówno z przodu, jak i z tyłu wierconego rdzenia.
    1. Zmniejszyć otulinę po stronie czołowej (która jest stroną pierwotnie odsłoniętą) za pomocą cięcia diamentowego chłodzonego wodą w celu uzyskania końcowej grubości otuliny próbki w zakresie 15 - 20 mm (Rysunek 1a - b).
    2. Upewnij się, że grubość otuliny jest jednolita po stronie, która ma być odsłonięta. Zmierz pokrywę na obu końcach stalowego pręta zbrojeniowego (tj. na bocznej powierzchni rdzenia) za pomocą suwmiarki. W razie potrzeby użyj narzędzi tnących lub polerskich, aby wyeliminować wszelkie różnice w grubości powłoki przekraczające 1 mm.
    3. Zmierz grubość betonu za stalą zbrojeniową za pomocą suwmiarki lub linijki na bocznej powierzchni rdzenia i upewnij się, że wynosi ~ 30 - 50 mm (Rysunek 1b). W razie potrzeby przyciąć rdzeń za pomocą cięcia diamentowego chłodzonego wodą.
      UWAGA: Po tej stronie nie jest wymagane polerowanie.
  2. Ustanowić połączenie kablowe i zabezpieczyć końce prętów zbrojeniowych ze stali zbrojeniowej przed fałszywą inicjacją korozji podczas badania narażenia, postępując zgodnie z następującą procedurą: Rysunek 1c.
    1. Za pomocą wiertła rdzeniowego o średnicy wewnętrznej nieco większej (o 2 - 4 mm) niż średnica pręta zbrojeniowego należy usunąć bezpośrednio wokół stali na każdym końcu pręta na długości maksymalnie 10 mm. Zarysować resztki zaczynu cementowego przylegające do powierzchni stalowej za pomocą odpowiednich narzędzi (metalowa szpachelka, małe dłuto itp.)
    2. Wywierć mały otwór w jednym z końców stalowych prętów i za pomocą metalowej samogwintującej przymocuj końcówkę kablową (podłączoną do miedzianego) do stalowego pręta. Upewnij się, że końcówka kablowa jest mocno dociśnięta do stali zbrojeniowej.
      UWAGA: Średnica powinna być nieco większa (np. o 0,1 - 0,2 mm) niż średnica otworu wywierconego w stali, aby zagwarantować szczelne i solidne połączenie.
    3. Umieść gwint w stali zbrojeniowej i upewnij się, że nie wystaje on ze stalowej części zbrojeniowej w żadnym miejscu, ponieważ prawdopodobnie wpłynie to na pomiary elektrochemiczne i zachowanie korozyjne.
      UWAGA: Można to zapewnić za pomocą krótkich i zwracając uwagę na kierunek wiercenia otworu (równolegle do osi stali). Łatwiej jest wiercić równolegle do osi pręta stalowego, jeśli powierzchnia cięcia pręta stalowego jest prostopadła do osi pręta. Dlatego ważne jest, aby pręty zbrojeniowe były umieszczone centralnie w rdzeniu, w przeciwnym razie cięta powierzchnia czołowa stalowa nie jest prostopadła do osi pręta stalowego.
    4. Nie używaj, zgrzewania punktowego ani podobnych technik do tworzenia połączenia elektrycznego, ponieważ nagrzewanie może wpływać na stal lub interfejs stal-w sample.
    5. Wypełnij szczelinę utworzoną wokół obu końców prętów stalowych gęstą pastą cementową/zaprawą/zaprawą, ostrożnie wlewając gnojowicę do otworów. Pokryj również i końcówkę połączenia kablowego.
      1. W tym celu należy użyć produktu na bazie cementu modyfikowanego polimerami, aby zapewnić dobrą przyczepność i ochronę końcową.
        UWAGA: Istnieje szereg produktów komercyjnych sprzedawanych jako zaprawy naprawcze lub podobne (patrz Tabela materiałów). Ważne jest, aby produkt nie zawierał inhibitora korozji ani żadnych innych substancji wpływających na zachowanie elektrochemiczne stali.
      2. Upewnij się, że ta zaczyn cementowy/zaprawa/zaprawa cementowa jest prawidłowo nałożona i utwardzona, tj. zgodnie z instrukcjami dostawcy.
  3. Nałożyć powłokę epoksydową, aby ograniczyć odsłoniętą powierzchnię.
    1. Przed nałożeniem powłoki należy odczekać, aż powierzchnia betonu wyschnie przez kilka dni w temperaturze pokojowej i klimacie wewnętrznym. Należy unikać agresywnego (np. w piecu) lub długiego (ponad 1 - 2 tygodnie) suszenia rdzenia, ponieważ może to zmienić mikrostrukturę betonu (pękanie), a tym samym wpłynąć na wyniki badań.
    2. Pokryj boczną powierzchnię rdzenia żywicą epoksydową. Pokryj również końce prętów zbrojeniowych ze stali zbrojeniowej i połączenie kablowe (śruba, końcówka kablowa itp.) (Rysunek 1c - D).
    3. Tą samą żywicą epoksydową pokryj również końcowe części odsłoniętej powierzchni betonu po stronie rdzenia, która wcześniej znajdowała się najbliżej powierzchni betonu konstrukcyjnego (Rysunek 1d). Pozostaw odsłoniętą (niepowlekaną) długość wzdłuż stalowego pręta po tej stronie 60 - 80 mm.
    4. Pozostaw górną powierzchnię niepokrytą (tj. stroną przeciwną do odsłoniętej, porównaj Rysunek 1d).
      UWAGA: Zastosowana żywica epoksydowa powinna nadawać się do aplikacji na (stabilna w warunkach alkalicznych, łatwa do rozprowadzania np. pędzlem itp.)
    5. Nałożyć powłokę tak, aby tworzyła szczelną dyfuzyjnie barierę przed późniejszym narażeniem na roztwór zawierający chlorki. Upewnij się, że grubość powłoki wynosi co najmniej 2 mm. Sprawdź, czy w powłoce nie są widoczne żadne pory i. W razie potrzeby nałóż kilka warstw żywicy.
    6. W tym miejscu można wstrzymać działanie protokołu; ponownie owinąć próbkę w folię szczelną dyfuzyjnie.

3. Test korozyjny

  1. Przygotuj zestaw do wystawienia na działanie roztworu.
    1. Umieścić wszystkie próbki w zbiorniku, tak aby strona próbki miała grubość pokrywy 15 - 20 mm skierowaną w dół. Zamontuj próbki na małych przekładkach, aby umożliwić wystawienie roztworu na próbki od spodu (Rysunek 2).
    2. Należy wybrać zbiornik o wymiarach pozwalających na zachowanie odległości między próbkami betonu oraz między próbkami a ściankami zbiornika wynoszącej co najmniej 4 cm; wysokość zbiornika powinna mieścić się w przedziale 15 - 30 cm.
  2. Przygotuj instrumentację do rejestrowania danych.
    1. Umieść elektrodę referencyjną w roztworze ekspozycyjnym ( Rysunek 2).
      UWAGA: W przypadku elektrody referencyjnej można użyć dowolnego rodzaju stabilnej elektrody referencyjnej nadającej się do zanurzenia w roztworze ekspozycyjnym (na przykład elektrody referencyjnej Ag/AgCl/KClsat). Mogą być konieczne specjalne środki w celu uniknięcia zanieczyszczenia roztworu ekspozycyjnego elektrolitem elektrody odniesienia i odwrotnie.
    2. Podłącz wszystkie próbki do automatycznego rejestratora danych, który może indywidualnie mierzyć potencjał prętów ze stali zbrojeniowej w porównaniu ze zwykłą elektrodą referencyjną (Rysunek 2). Użyj rejestratora danych o impedancji wejściowej wyższej niż 107 Ohm.
    3. Ustaw interwał pomiarowy rejestratora danych na co najmniej 4 pomiary dziennie dla każdej próbki; preferencyjnie użyj interwału 1 godziny dla każdej próbki.
  3. Rozpocznij ekspozycję na roztwór bezchlorkowy.
    Uwaga: Początek ekspozycji na roztwór odpowiada czasowi t0 = t = 0 dla każdej próbki.
    1. Napełnij zbiornik wodą z kranu (pH w granicach 6,5 - 8,0, bez chlorków, jakość wody pitnej). Upewnij się, że poziom wody jest taki, że wszystkie dolne strony rdzenia próbki stykają się z roztworem, ale nie są całkowicie zanurzone (tj. górna powierzchnia próbki znajduje się powyżej poziomu wody). Utrzymuj kontakt między elektrodą odniesienia a roztworem ekspozycyjnym ( Rysunek 2).
    2. Natychmiast rozpocznij rejestrację danych, tj. pomiar potencjałów wszystkich próbek w stosunku do elektrody referencyjnej.
    3. Monitoruj potencjały przez ponad 1 - 2 tygodnie i weź pod uwagę, że oczekuje się, że potencjały osiągną stabilne wartości, w zakresie wskazującym na pasywność stali.
      UWAGA: Zazwyczaj jest to około -100 do +200 mV w porównaniu z Ag/AgCl/KClsat1.
    4. W niektórych przypadkach próbki przyjmują potencjały wyraźnie bardziej ujemne niż -100; należy natychmiast zbadać próbki bardziej szczegółowo (patrz sekcja 5). Wykonaj ten krok również wtedy, gdy potencjał zmienia się znacznie podczas ekspozycji na roztwór bezchlorkowy.
  4. Rozpocznij ekspozycję na chlorki.
    1. Po 1 - 2 tygodniach w roztworze bezchlorkowym zastąp roztwór ekspozycyjny przygotowanym roztworem 3,5% NaCl wagowo. Użyj wody dejonizowanej do przygotowania tego roztworu chlorku. Użyć objętości roztworu chlorku równej początkowemu roztworowi bezchlorkowemu (ta sama głębokość zanurzenia). Zamknąć zbiornik ekspozycyjny pokrywką (zalecane), aby ograniczyć parowanie roztworu i związane z tym zmiany stężenia chlorków.
    2. Podczas narażenia na chlorki należy regularnie (co najmniej raz na 2 tygodnie) sprawdzać poziom wody w odniesieniu do próbek. W razie potrzeby dodaj wodę dejonizowaną. Ogranicz odnawianie całego roztworu ekspozycyjnego do minimum, ponieważ sprzyja to wypłukiwaniu betonu.
    3. Kontynuować monitorowanie potencjałów próbek i regularnie (dwa razy w tygodniu) sprawdzać stan korozji każdej próbki, oceniając zarejestrowane zmiany potencjałów każdej próbki w czasie i biorąc pod uwagę kryterium inicjacji korozji określone w ppkt 3.5.
    4. Po 60 dniach zwiększyć stężenie NaCl w roztworze do 7% wagowo. Po 120 dniach zwiększyć stężenie NaCl w roztworze do 10% wagowo. Następnie utrzymuj stężenie chlorków na tym poziomie.
  5. Oceń monitorowane potencjały w czasie, aby wykryć inicjację korozji.
    Uwaga: Podczas ekspozycji próbki zazwyczaj wykazują stosunkowo stabilny potencjał w zakresie około +/- 30 mV od początkowych wartości ekspozycji na wodę wolną od chlorków. Ten potencjalny zakres będzie tutaj określany jako "poziom pasywny" (Rysunek 3). Może być różny dla każdej pojedynczej próbki.
    1. Oceniając zarejestrowany potencjał stali podczas ekspozycji, należy zastosować następujące kryterium inicjacji korozji w celu sprawdzenia stanu korozji każdej próbki. Następujące dwa warunki muszą być spełnione dla zainicjowania korozji (Rysunek 3):
      1. Sprawdź, czy potencjał zmniejsza się o więcej niż 150 mV od poziomu pasywnego w okresie 5 dni lub krótszym.
      2. W ciągu kolejnych 10 dni sprawdź, czy potencjał pozostaje stabilny na osiągniętym poziomie ujemnym, czy dalej spada, czy odzyskuje maksymalnie 50 mV.
        UWAGA: Więcej informacji na temat tego kryterium wykrywania inicjacji korozji można znaleźć w Dyskusji.
    2. Gdy to kryterium inicjacji korozji zostanie spełnione, należy natychmiast usunąć próbkę z roztworu ekspozycyjnego i postępować zgodnie z opisem w sekcji 4. Udokumentuj czas do zainicjowania korozji (tini) tej próbki (Rysunek 3). Kontynuować badanie narażenia z pozostałymi próbkami.
    3. Jeżeli spadek potencjału w stosunku do poziomu pasywnego jest mniejszy niż 150 mV, należy uważnie obserwować próbkę w nadchodzącym czasie ekspozycji. Jeśli potencjał dalej spada i osiąga stabilny poziom, należy to uznać za zmianę stanu korozji.
      1. Zwróć szczególną uwagę na takie próbki, sprawdzając stan korozji za pomocą alternatywnych pomiarów (np. pomiar rezystancji polaryzacji liniowej22) lub ostatecznie analizując je zgodnie z opisem w sekcji 4. Jeżeli nie można jednoznacznie określić czasu rozpoczęcia korozji, należy odrzucić próbkę.
    4. Jeśli spadek potencjału jest wyraźny (przekraczający 150 mV w ciągu kilku dni), ale następuje wzrost potencjału w ciągu następnych dni w kierunku początkowego poziomu pasywnego (Rysunek 3), należy pozostawić próbkę w roztworze ekspozycyjnym do dalszego monitorowania.
    5. Należy zwrócić szczególną uwagę na sytuacje, w których wszystkie potencjały próbek wystawionych w tym samym zbiorniku ekspozycyjnym ulegają jednoczesnym zmianom potencjału. W takim przypadku należy natychmiast sprawdzić elektrodę odniesienia i w razie potrzeby zamocować ją lub wymienić na nową.
      UWAGA: Wymiana roztworu lub zwiększenie stężenia chlorków zazwyczaj prowadzi do przesunięć potencjału. Może to być związane z ustaleniem różnych potencjałów dyfuzji na obu złączach roztworu ekspozycyjnego/elektrody referencyjnej lub roztworu ekspozycyjnego/próbki betonu23. Zmiany te w podobny sposób wpływają na wszystkie próbki wystawione w tym samym zbiorniku. Nie wskazują one na zmiany stanu korozji.
      UWAGA: Jeśli elektroda referencyjna jest niestabilna lub przecieka do roztworu, będzie wykazywać dryft. W związku z tym wszystkie monitorowane potencjały stali będą wykazywać ten sam trend w czasie. Nie wskazuje to na zmiany stanu korozji.

4. Analiza próbki po rozpoczęciu korozji

  1. Podziel próbkę, aby usunąć stalowy pręt.
    1. Po pobraniu próbki z roztworu ekspozycyjnego, należy podzielić (jak w kroku 4.1.2) rdzeń betonowy w celu dalszych analiz i oględzin powierzchni stalowej i betonu na styku stal-
      2. .
    2. Przetnij betonowy rdzeń od jego tylnej strony (tej, która nie jest wystawiona na działanie roztworu) za pomocą chłodzonego wodą diamentowego ostrza tnącego (Rysunek 4). Upewnij się, że sekcja jest prostopadła do tylnej powierzchni i wyrównana równolegle do stalowego pręta zbrojeniowego. Aby uniknąć uszkodzenia pręta stalowego, należy upewnić się, że głębokość cięcia jest mniejsza (o około 10 mm) niż grubość otuliny po tej stronie.
    3. Włóż dłuto lub podobne narzędzie i podziel betonowy rdzeń na dwie połowy; spowoduje to podzielenie betonu wokół stalowego pręta.
    4. Delikatnie wyjmij stalowy pręt zbrojeniowy z betonu; w ten sposób dwie połówki próbki betonu pozostaną odciskami pręta stalowego (Rysunek 5a).
  2. Przyjrzyj się wizualnie interfejsowi stalowo-betonowemu.
    1. Natychmiast udokumentuj (zdjęcia, rysunki itp.) wizualny wygląd styku stal-, badając zarówno powierzchnię stalową, jak i odciski prętów stalowych w. Zwróć uwagę na następujące kwestie.
    2. Udokumentuj lokalizację i morfologię korozji.
      UWAGA: Miejsce (miejsca) inicjacji korozji można zwykle łatwo zidentyfikować po wytrąconych produktach korozji (Rysunek 5a). Zaznacz liczbę i położenie tych miejsc. Interesujący jest również kolor produktów korozji. Zazwyczaj po rozłupaniu są ciemne/czarne/zielonkawe. Pod wpływem powietrza stają się brązowo-czerwone.
    3. Sprawdzić próbkę pod kątem fałszywej inicjacji korozji, tj. korozji, która rozpoczęła się na końcach pręta stalowego lub w ich pobliżu. W takim przypadku należy odrzucić próbkę i zauważyć, że nie można określić wartości krytycznej C.
      UWAGA: Korozja, która rozpoczyna się podczas badania na końcach prętów stalowych lub w ich pobliżu, tj. w odległości 15 mm od końców prętów stalowych, jest uważana za fałszywą inicjację korozji. Może to być spowodowane szczelinami, niewystarczającymi zabezpieczeniami końcówek prętów stalowych (np. słabym wypełnieniem fugą lub porowatą powłoką epoksydową) lub tym, że metalowa śruba do połączenia kablowego wystaje z pręta stalowego (sekcje 2.2 i 2.3).
    4. Udokumentuj puste przestrzenie lub pory w. Zwróć uwagę, czy lokalizacja pustek lub porów pokrywa się z lokalizacją (miejscami) inicjacji korozji.
    5. Należy udokumentować wszelkie charakterystyczne cechy, takie jak pęknięcia, plastry miodu, grube kruszywa, ciała obce, druty łączące, przekładki itp., w oraz ich położenie w odniesieniu do miejsca (miejsc) inicjacji korozji.
  3. Zmierz głębokość nasycania dwutlenkiem węgla.
    1. Natychmiast po dokumentacji spryskaj rozłupane powierzchnie betonowe roztworem fenoloftaleiny i określ głębokość karbonatyzacji24.
      UWAGA: Kluczowe jest, aby zwrócić uwagę, czy głębokość karbonatyzacji sięgała powierzchni stali, a jeśli nie, jaka jest odległość głębokości karbonatyzacji od pręta stalowego. Informacja ta musi zostać zgłoszona wraz z wynikami.
  4. Wykonaj analizy chlorków i określ C crit .
    1. Na obu połówkach rdzenia usuń części, które były pokryte żywicą epoksydową za pomocą cięcia diamentowego chłodzonego wodą (Rysunek 6a).
    2. Z otrzymanych pryzmatów usunąć w strefie osłonowej za pomocą chłodzonego wodą diamentu tnącego do 2 mm do pręta stalowego (Rysunek 6b). Wysuszyć w temperaturze 105 °C przez noc.
    3. Następnie zmielić i zebrać proszek do szlifowania; grubość tego etapu szlifowania wynosi 4 mm (Rysunek 6c). W ten sposób uzyskuje się, z każdej połowy rdzenia, próbkę proszku na głębokości pręta stalowego +/- 2 mm.
    4. Otrzymane próbki proszku wysuszyć w temperaturze 105 °C do stałej masy. Przeanalizuj stężenie chlorków rozpuszczalnych w kwasach w wysuszonym proszku zgodnie z normami7,8. Oblicz średnią z dwóch wartości.
      UWAGA: Wynikiem jest zawartość chlorków w procentach wagowych betonu.
    5. Jeśli można określić zawartość cementu w w konkretnej próbce używanej do analizy chlorków (np. za pomocą odpowiednich metod25,26,27), przelicz zawartość chlorków na procent wagowy cementu.
    6. Należy udokumentować wynik analizy chlorków, który jest krytyczną zawartością chlorków Ccrit dla konkretnej próbki. Upewnij się, że wskazałeś, czy wartość jest wyrażona w procentach wagowych betonu, czy w masie cementu.
  5. Należy udokumentować wyniki w postaci raportu z badań dla każdej próbki.
    1. Należy przedstawić wszystkie udokumentowane skutki kontroli wzrokowej (ppkt 4.2) wraz z wynikami badań (zarejestrowane potencjały w czasie, czas do rozpoczęcia korozji, głębokość karbonatyzacji i Ccrit).

5. Postępowanie w sytuacjach specjalnych

  1. W przypadku zaobserwowania ujemnych potencjałów przed ekspozycją na chlorki, tj. jeżeli potencjał stali staje się wyraźnie ujemny podczas początkowego narażenia na roztwór wolny od chlorków (sekcja 3.3), należy zwrócić szczególną uwagę na następujące kwestie.
    1. Rozważmy zdarzenie fałszywej inicjacji korozji.
        Sprawdzić, czy doszło do
      1. fałszywej inicjacji korozji, usuwając końcówki prętów stalowych, przecinając z próbki na każdym końcu pręta stalowego (cięcie diamentowe chłodzone wodą). Usunąć do ~ 20 mm betonu z każdej strony.
      2. Ponownie zmierz potencjał stali, umieszczając elektrodę odniesienia za pomocą zwilżonej gąbki na odsłoniętej powierzchni betonu i stykając się elektrycznie z przeciętą powierzchnią pręta stalowego.
      3. Jeżeli potencjał jest nadal stosunkowo ujemny, należy odrzucić próbkę.
      4. Jeśli potencjał mieści się w zakresie poziomów pasywnych innych próbek z tej samej serii, rozważ ponowne użycie próbki do wyznaczenia Ckrytycznego. W takim przypadku przejdź do kroku 2.2 protokołu. Przedstawiając wyniki, należy wskazać, że ta próbka była mniejsza (krótsza odsłonięta długość pręta stalowego) niż pozostałe.
    2. Jeśli można wykluczyć fałszywą inicjację korozji, należy sprawdzić, czy na głębokości stali był już nasycony dwutlenkiem węgla i rozważyć określenie stężenia chlorków na głębokości stali. Jeżeli nasycenie dwutlenkiem węgla lub bardzo wysokie stężenie chlorków wyjaśnia rozpoczęcie korozji po zwilżeniu, należy to udokumentować w sprawozdaniu z badania i pamiętać, że w tym przypadku nie można określić zawartości Ckrytycznej.
      UWAGA: Może się to zdarzyć, jeśli na głębokości stali był już nasycony dwutlenkiem węgla i/lub zawierał wystarczającą ilość chlorku, aby sprzyjać korozji po zwilżeniu. Może to mieć miejsce w przypadku, gdy próbki zostały pobrane z konstrukcji w okresie suchym, tj. gdy w konstrukcji nie występowała czynna korozja, a zatem nie można było wykryć korozji za pomocą metod kontroli opisanych w sekcji 1.

Wyniki

Rysunek 7 przedstawia typowe potencjały stali monitorowane podczas ekspozycji na chlorki w warunkach laboratoryjnych. Oba przykłady pokazują, że potencjał może znacząco spaść w bardzo krótkim czasie, ale proces korozji może jeszcze nie propagować w sposób stabilny, co staje się widoczne poprzez wzrost potencjału w kierunku jego początkowego poziomu pasywnego. W niniejszym protokole czas inicjacji korozji, t.j. czas, w którym przerywa się ekspozycję i wyznacza Ccrit, definiuje się jako wyraźny spadek potencjału, po którym następują 10 dni potencjałów ujemnych (szczegóły patrz w sekcji 3.5.2 oraz w części Dyskusja).

Często zdarza się, że do momentu wystąpienia stabilnej inicjacji korozji mija kilka miesięcy. Zależy to również od początkowej zawartości chlorków obecnych w betonie w chwili pobierania próbek z konstrukcji. W niektórych przypadkach przeprowadzonych dotychczas eksperymentów inicjacja korozji nastąpiła po ponad 1 roku.

Rysunek 8 przedstawia przykład wartości Ccrit zmierzonych w 11 próbkach pobranych z tunelu drogowego w Alpach szwajcarskich, mającego ponad 40 lat. Wszystkie te próbki pobrano z obszaru o powierzchni 1 - 2 m2, zatem prawdopodobnie zostały one w identyczny sposób wykonane i eksponowane. W tym przykładzie zawartość chlorków na powierzchni stali w momencie pobierania próbek była pomijalna. Dodatkowo front karbonatyzacji wciąż znajdował się daleko od powierzchni stali.

Rysunek 9 przedstawia dwa przykłady, w których potencjał stali gwałtownie spadł po ekspozycji na roztwór wolny od chlorków. W jednym z tych konkretnych przypadków podczas późniejszego (destrukcyjnego) badania próbki stwierdzono, że beton na głębokości zalegania stali był już skarbonatyzowany. W związku z tym, w momencie dotarcia wody do powierzchni stali, natychmiast rozpoczął się proces korozji. W drugim przypadku doszło do fałszywego zainicjowania korozji na jednym z końców pręta stalowego.

Schemat analizy korozji betonu z prętem stalowym, powłoką epoksydową, układem ekspozycji i planem cięcia.
Rysunek 1. Schematyczny rysunek próbki pobranej z konstrukcji i poddanej obróbce w laboratorium: (a) rdzeń betonowy z zatopionym fragmentem stali zbrojeniowej; (b) redukcja otuliny betonowej po stronie eksponowanej i po stronie tylnej za pomocą chłodzonego wodą cięcia diamentowego; (c) zabezpieczenie końca pręta stalowego poprzez usunięcie części betonu wokół stali i zastąpienie go gęstą pastą cementową/zaprawą oraz następujące nałożenie powłoki epoksydowej; oraz (d) powłoka epoksydowa na ścianach bocznych i w strefach końcowych eksponowanej powierzchni betonu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Schemat ogniwa elektrochemicznego z rejestratorem danych, elektrodą odniesienia, przekładkami i roztworem korozyjnym.
Rycina 2. Schematyczny rysunek układu do badania korozji w warunkach laboratoryjnych. Przedstawiono na nim rozmieszczenie próbek w zbiorniku z roztworem korozyjnym. Przekładki są stosowane w celu zapewnienia kontaktu roztworu korozyjnego z dolną powierzchnią próbki. Wszystkie próbki są podłączone do rejestratora danych, który mierzy potencjał każdej próbki względem elektrody odniesienia umieszczonej w roztworze korozyjnym. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykres potencjału elektrochemicznego w funkcji czasu ekspozycji; poziom pasywny, >150 mV; proces korozji.
Rysunek 3. Schematyczny rysunek możliwych zmian potencjału stali w czasie, ilustrujący kryterium zainicjowania korozji. W punkcie 1 następuje spadek potencjału o mniej niż 150 mV względem początkowego „poziomu pasywnego”; w punkcie 2 następuje spadek potencjału o co najmniej 150 mV, po którym następuje repasywacja; w punkcie 3 następuje spadek potencjału o co najmniej 150 mV (w ciągu maksymalnie 5 dni), a osiągnięty ujemny poziom potencjału utrzymuje się przez 10 dni. W czasie tini należy wyjąć próbkę z roztworu ekspozycyjnego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Test rozłupywania betonu, schemat inżynierii strukturalnej, analiza naprężeń w przekroju cylindrycznym.
Rycina 4. Schemat ilustrujący nacinanie i rozłupywanie próbki betonu po wykryciu inicjacji korozji. Najpierw od tylnej strony, równolegle do pręta stalowego, wykonuje się „rowek”. Poprzez włożenie dłuta lub podobnego narzędzia, rowek ten może posłużyć do rozłupania próbki zgodnie ze wskazaniem strzałek. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Układ testu wiązania betonu z prętem stalowym, powłoką epoksydową, analiza korozji, zdjęcie z bliska.
Rycina 5. Fotografie przedstawiające analizę próbek po zainicjowaniu korozji. (a) Dwie połowy próbki po rozdzieleniu oraz (b) plama rdzy widoczna na powierzchni stali po zainicjowaniu korozji. Fotografie pochodzą z różnych próbek. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Schemat procesu cięcia z wymiarami; przekrój poprzeczny ilustruje grubość materiału.
Rysunek 6. Schemat ilustrujący pobieranie próbek do analizy chlorków po zainicjowaniu korozji: (a) usunięcie części pokrytych żywicą epoksydową z rozdzielonego rdzenia betonowego (fioletowy = płaszczyzny cięcia); (b) usunięcie otuliny betonowej do 2 mm od powierzchni stali (fioletowy = płaszczyzna cięcia); (c) szlifowanie w przedziale głębokości +/-2 mm od głębokości otuliny pręta stalowego (czerwony = objętość próbki). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Wykresy stabilności elektrochemicznej przedstawiające dane potencjału w funkcji czasu ekspozycji w dwóch eksperymentach.
Rysunek 7. Reprezentatywne przykłady zmierzonych krzywych potencjału w funkcji czasu. Typowe gwałtowne spadki potencjału, po których może nastąpić wzrost potencjału (repasywacja), aż do momentu ostatecznego zainicjowania stabilnej korozji zgodnie z sugerowanym kryterium. (a) Przedstawia przypadek, w którym potencjał stabilizuje się na poziomie ujemnym, a (b) jest przykładem, w którym potencjał nadal spada w badanym okresie 10 dni. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Wykres skumulowanej prawdopodobieństwa w funkcji zawartości chlorków dla analizy inicjacji korozji w cemencie.
Rysunek 8. Przykład wartości Ccrit zmierzonej w 11 próbkach pobranych z niewielkiego obszaru betonu w tunelu drogowym w szwajcarskich Alpach, mającym ponad 40 lat. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Wykres potencjału elektrochemicznego w funkcji czasu; karbonatyzacja, badanie korozji betonu, inicjacja korozji.
Rysunek 9. Przykłady wyraźnych spadków potencjału bezpośrednio po ekspozycji w roztworze wolnym od chlorków. W jednym przypadku beton na głębokości stali był już skarbonatyzowany, zatem po dotarciu wody do powierzchni stali natychmiast rozpoczął się proces korozji, co doprowadziło do gwałtownego spadku potencjału. W drugim przypadku na jednym z końców pręta stalowego wystąpiła fałszywa inicjacja korozji, co doprowadziło tutaj do bardziej stopniowego spadku potencjału. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Dyskusja

Najbardziej krytycznymi krokami dla powodzenia sugerowanego protokołu eksperymentalnego w celu określenia Ccrit są te obejmujące środki podjęte w celu zapobieżenia fałszywej inicjacji korozji i innym skutkom końcowym prętów stalowych. W związku z tym przetestowano różne podejścia, wśród których stwierdzono, że opisany tutaj protokół daje najlepsze wyniki28 . W dalszych testach takie podejście pozwoliło na zmniejszenie odsetka fałszywych inicjacji do poziomu poniżej 10%. Z jednej strony wynika to z pokrycia powierzchni granicznej odsłoniętej powierzchni betonu żywicą epoksydową, co znacznie wydłuża transport chlorków przez do końców prętów stalowych. Z drugiej strony, zastąpienie oryginalnego betonu wokół stalowego pręta na jego końcach gęstą, silnie alkaliczną zaczynem cementowym znacznie zwiększa odporność na korozję w tych obszarach. Takie systemy, tj. pokrywanie końców prętów stalowych warstwą materiału cementowego modyfikowanego polimerem, sprawdziły się również w innych badaniach29,30.

Kolejnym ważnym aspektem jest kryterium inicjacji korozji. Kryterium to opiera się na komitecie technicznym RILEM TC-235, który miał na celu zalecenie metody testowej pomiaru Ccrit w próbkach wyprodukowanych w laboratorium31. Uzasadnieniem jest to, że dobrze wiadomo, że początek korozji stali niespolaryzowanej osadzonej w może mieć miejsce w długim okresie czasu, a nie w ściśle określonym momencie30,32. Stal może zacząć korodować przy stosunkowo niskich stężeniach chlorków, ale jeśli nie są one w stanie wytrzymać procesu korozji, nastąpi repasywacja, która staje się widoczna jako potencjalny wzrost z powrotem do początkowego poziomu pasywnego. Takie zdarzenia depasywacji-repasywacji są zwykle obserwowane w podobnych badaniach 30,33,34. Stężenie chlorków mierzone w czasie stabilnej korozji jest bardziej istotne w praktyce niż czas, w którym pojawiają się pierwsze oznaki potencjalnych odchyleń od poziomu pasywnego. Przy sugerowanym kryterium Ccrit reprezentuje stężenie chlorków, przy którym korozja inicjuje się, a także stabilnie się rozprzestrzenia.

Ograniczeniem metody jest to, że próbki są stosunkowo małe, co może mieć wpływ na wyniki35,36. Aby temu przeciwdziałać, sugeruje się stosowanie stosunkowo dużej liczby próbek (najlepiej 10). Poziom ufności zależy od statystycznego rozkładu Ccrit w rzeczywistym obszarze testowym. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w pozycjireferencyjnej 36. Dodatkowym ograniczeniem jest to, że warunki wilgotności w ekspozycji laboratoryjnej mogą różnić się od warunków panujących w rzeczywistej strukturze. Wreszcie, wykrycie inicjacji korozji może być trudne w przypadkach, gdy potencjał jest na ogół ujemny, na przykład w cementach żużlowych lub innych spoiwach zawierających siarczki.

Zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, jest to pierwsza metoda wyznaczania Ccrit w konstrukcjach inżynierskich na etapie przed inicjacją korozji. W przeciwieństwie do empirycznych doświadczeń z konstrukcjami, które z definicji uzyskuje się po zainicjowaniu korozji, metoda ta może być stosowana do pomiaru C crit dla określonych konstrukcji lub elementów konstrukcyjnych przed wystąpieniem degradacji korozyjnej; Wyniki można zatem wykorzystać do oceny ryzyka (przyszłej) korozji oraz do przewidywania czasu pozostałego do zainicjowania korozji (modelowanie żywotności). W związku z tym metoda ta ma potencjał do zastosowania w badaniach materiałowych, podobnie jak uznane metody stosowane do badań mechanicznych (wytrzymałość na ściskanie itp.)

Metoda ta jest obecnie stosowana do wielu różnych infrastruktur w Szwajcarii. Poszerzy tomocno ograniczoną 5 wiedzę na temat rozkładów statystycznych Ccrit w strukturach. Ponadto ujawni wpływ różnych czynników, takich jak wiek konstrukcji, użyte materiały budowlane itp., a tym samym dostarczy ważnych informacji dla inżynierów budownictwa i decydentów w zarządzaniu infrastrukturą.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Opisana tutaj praca była częściowo finansowana przez Szwajcarski Federalny Urząd Drogowy (projekt badawczy AGB2012/010). Bardzo dziękujemy za wsparcie finansowe.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Przekrój drutuco najmniej 0,50 mm² najlepiej drut miedziany, ocynowany
Wkrętdo metalu dowolny odpowiedni wkręt samogwintujący, zwykle o długości 4 - 5 mm i średnicy około 2,5 mm
Pierścieniowa końcówkaodpowiednia do połączenia i
SikaTop Seal-107dwuskładnikowa wodoodporna zaprawa cementowa modyfikowana polimerami
Epoflex 816 LPowłoka epoksydowaAdisa
ekspozycyjnydowolny odpowiedni zbiornik (np. skrzynka Rako) z pokrywą;  wystarczająco duży do naświetlania próbek
Elektrodareferencyjna Dowolna stabilna elektroda referencyjna odpowiednia do ciągłego zanurzania w roztworze chlorku sodu
z kranu
Chlorek
Rejestratordowolne urządzenie zdolne do monitorowania potencjałów wszystkich próbek w stosunku do elektrody odniesienia w określonym przedziale czasu (impedancja wejściowa >10E7 Ohm)
linkowego samogwintujący kablowa Zbiornik Woda sodu danych

Bibliografia

  1. Bertolini, L., Elsener, B., Pedeferri, P., Redaelli, E., Polder, R. B. Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. 2nd edn. , WILEY-VCH. (2013).
  2. Development of an holistic approach to ensure the durability of new concrete construction. , British Cement Association. Crowthorne, UK. (1997).
  3. Condition control and assessment of reinforced concrete structures exposed to corrosive environments. Fédération Internationale du Béton (fib). , (2011).
  4. Angst, U. M., et al. Present and future durability challenges for reinforced concrete structures. Mater. Corros. 63 (12), 1047-1051 (2012).
  5. Angst, U., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, Ø Critical chloride content in reinforced concrete - A review. Cem. Concr. Res. 39 (12), 1122-1138 (2009).
  6. Breit, W., et al. Zum Ansatz eines kritischen Chloridgehaltes bei Stahlbetonbauwerken. Beton- und Stahlbetonbau. (5), 290-298 (2011).
  7. European Standard EN14629: Products and systems for the protection and repair of concrete structures - Test methods - Determination of chloride content in hardened concrete. European Committee for Standardization. , (2007).
  8. ASTM C1152 Standard Test Method for Acid-Soluble Chloride in Mortar and Concrete. ASTM International. , (2012).
  9. SIA 269/2:2011 Erhaltung von Tragwerken - Betonbau. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein SIA. , (in German) (2011).
  10. Draft, Draft recommendation for repair strategies for concrete structures damaged by reinforcement corrosion. Mater Struct. 27, RILEM TC 124-SRC 415-436 (1994).
  11. Broomfield, J. P. Corrosion of Steel in Concrete: Understanding, Investigation and Repair. 2nd edn. , CRC Press. (2006).
  12. Richartz, W. Die Bindung von Chlorid bei der Zementerhärtung. Zement-Kalk-Gips. 10, (in German) 447-456 (1969).
  13. Vassie, P. Reinforcement corrosion and the durability of concrete bridges. Proc. Inst. Civ. Eng. Part 1. 76, 713-723 (1984).
  14. Angst, U. M., et al. The steel-concrete interface. Mater. Struct. 50 (2), 143(2017).
  15. Polder, R. B., Peelen, W. H. A., Courage, W. M. G. Non-traditional assessment and maintenance methods for aging concrete structures - technical and non-technical issues. Mater. Corros. 63 (12), 1147-1153 (2012).
  16. Standard Test Method for Corrosion Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete. ASTM International. , ASTM C876 (2015).
  17. Planung, SIA 2006:2013 Planung Durchführung und Interpretation der Potenzialmessung an Stahlbetonbauten. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein SIA. , (in German) (2013).
  18. B3: Merkblatt für Elektrochemische Potentialmessungen zur Detektion von Bewehrungsstahlkorrosion. Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung DGZfP. , (in German) (2014).
  19. B2: Merkblatt zur zerstörungsfreien Betondeckungsmessung und Bewehrungsortung an Stahl- und Spannbetonbauteilen. Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung DGZfP. , (in German) (2014).
  20. Soylev, T. A., François, R. Quality of steel-concrete interface and corrosion of reinforcing steel. Cem. Concr. Res. 33 (9), 1407-1415 (2003).
  21. European Standard EN 12504-1:2009 - Testing concrete in structures. Cored specimens. Taking, examining and testing in compression. European Committee for Standardization. , (2009).
  22. Andrade, C., et al. Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel reinforcement in concrete by means of the polarization resistance method. Mater Struct. 37 (273), 623-643 (2004).
  23. Angst, U., Vennesland, Ø, Myrdal, R. Diffusion potentials as source of error in electrochemical measurements in concrete. Mater Struct. 42 (3), 365-375 (2009).
  24. European Standard EN 14630: Products and systems for the protection and repair of concrete structures - Test methods - Determination of carbonation depth in hardened concrete by the phenolphthalein method. European Committee for Standardization. , (2006).
  25. Gulikers, J. Testing and Modelling the Chloride Ingress into Concrete. RILEM Proceedings PRO 19. Andrade, C., Kropp, J. , (2000).
  26. ASTM C1084 Standard Test Method for Portland-Cement Content of Hardened Hydraulic-Cement Concrete. ASTM International. , (2013).
  27. Boschmann Käthler, C., Angst, U. M., Wagner, M., Elsener, B. Image analysis for determination of cement content in concrete to improve accuracy of chloride analyses. Cem Concr Res. , (2017).
  28. Angst, U., Wagner, M., Elsener, B., Leemann, A., Nygaard, P. v Method to determine the critical chloride content of existing reinforced structures. VSS report no. 677. , Swiss Federal Roads Office. (in German) (2016).
  29. Lambert, P., Page, C. L., Vassie, P. R. W. Investigations of reinforcement corrosion: Part 2 - Electrochemical monitoring of steel in chloride-contaminated concrete. Mater. Struct. 24 (143), 351-358 (1991).
  30. Angst, U. M., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, Ø Chloride induced reinforcement corrosion: Electrochemical monitoring of initiation stage and chloride threshold values. Corros. Sci. 53 (4), 1451-1464 (2011).
  31. RILEM technical committee 235-CTC. , (2015).
  32. Angst, U., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, Ø Chloride induced reinforcement corrosion: Rate limiting step of early pitting corrosion. Electrochim Acta. 56 (17), 5877-5889 (2011).
  33. Boubitsas, D., Tang, L. The influence of reinforcement steel surface condition on initiation of chloride induced corrosion. Mater Struct. 48 (8), 2641-2658 (2015).
  34. Pacheco, J. Corrosion of steel in cracked concrete - chloride microanalysis and service life predictions. TU Delft. , The Netherlands. (2015).
  35. Li, L., Sagüés, A. A. Chloride corrosion threshold of reinforcing steel in alkaline solutions - Effect of specimen size. Corros. 60 (2), 195-202 (2004).
  36. Angst, U., Rønnquist, A., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, Ø Probabilistic considerations on the effect of specimen size on the critical chloride content in reinforced concrete. Corros. Sci. 53 (1), 177-187 (2011).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Korozja betonu zbrojonegokrytyczna zawarto chlork wprzyspieszony test korozyjnygranica stykowa stal betonpobieranie rdzeni betonowychmonitorowanie potencja uanaliza chlork wprognozowanie okresu eksploatacjiocena stanu technicznego
Protokół doświadczalny do oznaczania wartości progowej chlorków dla korozji w próbkach pobranych z konstrukcji żelbetowych
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.