Анализ применимости методов оценки для морфологических параметров коррозия стальной

Dawang Li; Ping Li; Yingang Du; Ren Wei

doi:10.3791/57859

Методическая статья

Анализ применимости методов оценки для морфологических параметров коррозия стальной

6.2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/57859

⸱

1 ноября 2018 г.

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

В этой статье

Краткое содержание

В этом документе мер геометрии и количество коррозии стали бар с использованием различных методов: массовые потери, суппорты, дренаж измерений, 3D сканирование и рентгеновского Микро Компьютерная томография (XCT).

Аннотация

Нерегулярные и неравномерным остаточного секций по длине коррозия стальной бар существенно изменить его механических свойств и значительно преобладают безопасность и производительность существующей структуры бетона. В результате это важно для измерения геометрии и количество коррозии стальной бар в структуре должным образом для того, чтобы оценить остаточная емкость и срок службы конструкции. Этот документ вводит и сравнивает пять различных методов для измерения геометрии и количество коррозии стальной полосы. Один 500 мм длиной и 14 мм Диаметр стальной бар является образцом, которая подвергается ускоренной коррозии в настоящем Протоколе. Его морфологии и количество коррозии были тщательно оценены до и после использования измерения потери массы, штангенциркуль, дренаж измерений, 3D сканирование и рентгеновского Микро Компьютерная томография (XCT). Затем были оценены применимости и пригодности этих различных методов. Результаты показывают, что штангенциркуль является лучшим выбором для измерения морфология-вытравлено бара, в то время как 3D сканирование является наиболее подходящим для количественной морфологии коррозия бар.

Введение

Коррозии стальной бар является одной из главных причин ухудшения конкретные структуры и вызвано конкретные карбонизации и/или хлорид вторжений. В конкретных сатурации коррозии, как правило, быть обобщена; во время вторжений хлорид, она становится более локализованных¹^,². Независимо от того, каковы причины, коррозии трещины бетонного покрытия от радиальное расширение продуктов коррозии, ухудшается связь между стальной бар и его окружающие бетона, проникает баре поверхностей и уменьшается бар площадь поперечного сечения значительно³^,⁴.

Из-за неоднородности структурных бетона и различия в условиях службы коррозии стальной бар происходит случайно над его поверхностью и вдоль его длины с большой неопределенностью. Вопреки обобщенных равномерной коррозии, вызванных конкретными сатурации питтинговой коррозии, вызванной хлорид вторжений вызывает проникновение нападения. Кроме того, он вызывает остаточная часть коррозия бар существенно различаются в баре поверхности и длины. Как результат, Бар пластичность снижение прочности и бар. Обширные исследования были проведены для изучения воздействия коррозии на механические свойства стали Бар⁵^,⁶^,^,⁷⁸^,⁹^,¹⁰^, ¹¹^,¹²^,¹³^,¹⁴^,¹⁵. Однако меньше внимания уделяется методов измерений морфологических параметров и характеристик коррозии стальной арматуры.

Некоторые исследователи использовали потери массы для оценки количества коррозии стали Бар⁵^,¹⁰^,^,¹¹¹⁴. Однако этот метод может использоваться только для определения среднего значения остаточного секций и нельзя измерить распределение секций по длине. Чжу и Франко улучшили этот метод путем разрезания одного стальной бар в серии коротких сегментов и весом каждый сегмент для определения изменения областей остаточного секций вдоль его длины¹³^,¹⁴. Однако этот метод вызывает дополнительные потери стали материала во время резки и не может коснуться Минимальная остаточная часть панели коррозия точно, которая доминирует ее несущей способности. Штангенциркуль также используется для измерения геометрических параметров стали Бар¹⁴^,¹⁵. Однако остаточная часть коррозия бар очень неровная, и всегда есть значительное отклонение между измеренных и фактической секционные размеры коррозия бар. Основываясь на принципе Архимеда, Кларк et al. принят метод дренаж для измерения остаточного разделы коррозия полосы вдоль его длины, но перемещения бара вручную управляемые без значительных точность в этом случае¹¹. Li et al. усовершенствовать этот метод дренажа с помощью электрического двигателя автоматически контролировать перемещение стальной бар и мера результаты более точно¹⁶. Наконец за последние несколько лет, с развитием трёхмерного сканирования технологии, этот метод был использован для измерения геометрических размеров стальной бар¹⁷^,¹⁸^,¹⁹^,²⁰. С помощью 3D сканирование, диаметр, остаточного области, центр тяжести, эксцентриситет, момент инерции и проникновения коррозии стальной полосы могут быть точно приобретены. Хотя исследователи использовали эти методы в различных экспериментальных условиях, не было сравнение и оценка методов относительно их точности, пригодности и применимости.

Коррозии, особенно точечной коррозии, по сравнению с общей коррозии, не только изменения механических свойств коррозия баров, но также уменьшает остаточная емкость и срок службы бетонных конструкций. Более точные измерения морфологических параметров коррозии стальной арматуры для пространственной изменчивости коррозии вдоль бар длины необходимы для более разумной оценки бар механических свойств. Это поможет оценить безопасность и надежность (RC) железобетонных поврежденных коррозией точнее²¹^,^,²²²³^,²⁴^,²⁵^,²⁶ ^,²⁷^,^,²⁸²⁹.

Этот протокол сравнивает пять обсуждались методы для измерения геометрии и количество коррозии стальной полосы. Сингл, 500 мм в длину и 14 мм в диаметре, обычный круглый бар был использован в качестве образца и подвергнут ускоренной коррозии в лаборатории. Морфология и уровень коррозии были тщательно оценены до и после использования каждого метода, включая потерю массы, штангенциркуль, дренаж измерений, 3D сканирование и микро рентгеновская компьютерная томография (XCT). Наконец применимости и пригодности каждого были оценены.

Следует отметить, что ребристый баров встроенный в бетоне, не простой баров, подвергаются воздействию воздуха, часто используются в бетонных конструкций и подвергается коррозии. Для ребристых панелей штангенциркуль не может применяться в качестве легко. Потому что эти бары коррозии бетона, их поверхности проникновения более неправильной по сравнению с баров, подвергается воздуха¹¹. Однако этот протокол направлена применимости анализа методов различных измерений на том же баре; Таким образом она использует голая равнина бар в качестве образца для устранения влияния ребер и конкретные неоднородности на измерений морфологических параметров. Дальнейшая работа по измерению коррозия ребристый баров, используя другие методы могут осуществляться в будущем.