Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

بروتوكول تجريبي لتحديد قيمة العتبة كلوريد للتآكل في العينات المأخوذة من هياكل الخرسانة المسلحة

Published: August 31, 2017 doi: 10.3791/56229
Automatic Translation
1, 1, 2, 1,3
1Institute for Building Materials, ETH Zurich, 2Tecnotest AG, 3Department of Chemical and Geological Science, University of Cagliari

Summary

ونحن نقترح أسلوب لقياس معلمة التي ترتبط ارتباطاً وثيقا لتقييم التآكل أو التنبؤات المتعلقة بهياكل الخرسانة المسلحة، مع الميزة الرئيسية للسماح باختبار عينات من الهياكل الهندسية. وهذا ما يضمن الظروف الحقيقية في واجهة الخرسانة الفولاذ، ذات الأهمية الحاسمة لتجنب القطع الأثرية عينات المصنوعة في المختبرات.

Abstract

شيخوخة البنية التحتية من الخرسانة المسلحة في البلدان المتقدمة النمو يفرض حاجة ملحة إلى أساليب لتقييم حالة هذه الهياكل موثوق بها. تآكل الصلب يعزز المضمنة هي السبب الأكثر تواترا للتدهور. في حين أنه من المعروف جيدا أن قدرة الهيكل على مقاومة التآكل يعتمد بشدة على عوامل مثل المواد المستخدمة أو السن، بل ممارسة شائعة الاعتماد على عتبة القيم المنصوص عليها في المعايير أو الكتب المدرسية. هذه القيم الحدية للشروع في التآكل (جالحرجة) تكون مستقلة عن خصائص بنية معينة، مما يحد بوضوح دقة تقييم حالة وتوقعات الحياة الخدمة الفعلية. ممارسة استخدام جداول القيم يمكن أن يعزى إلى عدم وجود طرق يمكن الاعتماد عليها لتحديد جالحرجة في الموقع وفي المختبر.

ويرد هنا، على بروتوكول تجريبي لتحديد جالحرجة للهياكل الهندسية الفردية أو أعضاء الهيكلية. يتم أخذ عدد من العينات من الخرسانة المسلحة من هياكل ويتم إجراء الفحوص المختبرية التآكل. والميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هي أن يضمن الظروف الحقيقية المتعلقة بمعلمات معروفة جيدا للتأثير إلى حد كبير جالحرجة، مثل واجهة الخرسانة الفولاذ، الذي لا يمكن أن يحاكي بالإسم في العينات المنتجة في المختبر. في الوقت نفسه، يسمح اختبار التآكل المتسارع في المختبر موثوقة تصميم جالحرجة قبل الشروع في التآكل في هيكل اختبارها؛ هذا هو ميزة كبيرة على جميع الطرق الشائعة تقييم شرط إلا تسمح بتقدير الظروف للتآكل بعد البدء، أيعند البنية الفعل معطوب.

البروتوكول غلة إحصائية توزيع جالحرجة للهيكل تم اختبارها. وهذا يخدم كأساس لنماذج التنبؤ الاحتمالية للوقت المتبقي للتآكل، الذي يعتبر ضروريا للحفاظ على التخطيط. يمكن استخدام هذا الأسلوب يحتمل أن تكون في اختبار المواد للهياكل الأساسية المدنية، مماثلة للأساليب المحددة المستخدمة لاختبار الميكانيكية.

Introduction

تآكل صلب في الخرسانة، الناجمة عن تغلغل الكلوريدات بالخرسانة وهو السبب الأكثر شيوعاً لتدهور الهياكل الخرسانية معززة وأكد قبل سابق لأوانه، ومما يمثل واحداً من أهم التحديات في الهندسة المدنية1،2،،من34. البلدان الصناعية عادة ما تحتوي مخزون كبير من الشيخوخة البنى التحتية الملموسة، بني في النصف الثاني من القرن الماضي، وبالتالي مع تاريخ لعدة عقود من التعرض للمناخ البحرية أو أملاح مكافحة الجليد المستخدمة على الطرق. أن تكون قادرة على تقييم موثوق بها شرطا لهذه الهياكل، أي، الخطر التآكل، يشكل الأساس لتخطيط أعمال الصيانة وإدارة البنية التحتية، بشكل عام.

ويستند النهج المتبعة في الهندسة لإدارة المستحثة بكلوريد الصلب التآكل في الخرسانة كلوريد عتبة قيمة (يطلق عليها أيضا المحتوى، الحرجة كلوريد جالحرجة)1،5، 6-وفقا لهذا المفهوم، ويعتقد أن تحدث بمجرد تركيز الكلوريد في الخرسانة على السطح الصلب يتجاوز العتبةالحرجة جالشروع في التآكل. وهكذا، تقييم حالة الهياكل القائمة وتقدير مدة الخدمة المتبقية عادة تعتمد على تحديد محتوى الكلوريد في أعماق مختلفة في الملموسة، لا سيما في عمق الصلب يعزز جزءا لا يتجزأ. يوجد عدد من أساليب وموثوقة وموحدة قياس هذا تركيز الكلوريد في عينات ملموسة7،8. مقارنة النتائج على جالحرجة يوفر الأساس لتقييم خطر التآكل، والتخطيط النوع ونطاق تدابير الإصلاح. ومع ذلك، يتطلب هذا النهج المعرفة من جالحرجة.

مختلف المعايير الدولية والتوصيات، فضلا عن نص الكتب، تنص على قيم جالحرجة1،3،9،،من1011. هذه هي عادة حوالي 0.4% كلوريد بوزن أسمنت، استناداً إلى خبرة طويلة الأجل أو أوائل الدراسات12،13. ومع ذلك، من المعروف جيدا أن المقاومة الفعلية ضد جالحرجة لهيكل معين أو الأعضاء الهيكلية يتأثر تأثرا شديدا بالمواد التي يستخدمها، من الهيكل العمر، و تاريخ وظروف التعرض1 , 5-وهكذا، من المقبول عموما أن الخبرة المكتسبة من بنية واحدة ينبغي أن تطبق فقط على هياكل أخرى بحذر.

وبالرغم من ذلك، من الشائع هندسة ممارسة لاستخدام جداول القيمالحرجة ج، مستقلة عن الهيكل الفعلي. ويمكن تفسير هذا مبعثر ضخمة من جالحرجة في الأدب، والافتقار إلى أساليب موثوقة لتحديد جالحرجة في الموقع وفي مختبر5. نهج استخدام قيم العتبة مبوبة في تقييمات المتانة على عكس الاعتبارات الهيكلية في تقييم حالة الشيخوخة هياكل محددة. في هذه الحالة الأخيرة، هناك عدد من أساليب اختبار موحد لتحديد الخصائص الميكانيكية، مثل قوة المواد في الهيكل (ملموسة، يعزز الفولاذ)، لاستخدامها في العمليات الحسابية للسلوك الهيكلي.

ويرد في هذا العمل، على بروتوكول تجريبي لتحديد جالحرجة على عينات مأخوذة من الهياكل الهندسية. ويستند النهج الحفر نوى خرسانة المسلحة في أجزاء من هياكل ملموسة حيث التآكل لم يشرع حتى الآن. يتم نقل هذه العينات إلى مختبر حيث يتعرضون لاختبار تآكل المتسارع لدراسة الشروط اللازمة للشروع في التآكل. والميزة الرئيسية للطريقة المقترحة أن العينات التي تنبع من الهياكل، ومن ثم معرض الظروف الحقيقية المتعلقة بعدد من المعلمات التي معروفة إلى حد كبير تأثير جالحرجة والتي لا يمكن أن يندرج يحاكي في العينات المنتجة في المختبر. وهذا يتضمن النوع وسن الملموسة (الشباب مختبر ملموسة مقابل ناضجة الخرسانة المنتجة في الموقع)، شرط نوع والسطح تعزيزات من الصلب تستخدم وقت البناء، وفي العام خصائص الفولاذ-الخرسانة واجهة14. جنبا إلى جنب مع دقة أساليب القياس المختبرية، يسمح هذا النهج تحديد موثوق جالحرجة لهياكل محددة أو أعضاء الهيكلية.

تعزيز تطبيق البروتوكول المقترح في ممارسة مهنة الهندسة وسوف-مقارنة مع الممارسة الشائعة المتمثلة في استخدام قيمة ثابتة جالحرجة -دقة التقييمات الشرط وقوة النماذج التنبؤية لتحليل تبقى دائرة الحياة. الزيادة القوية المتوقعة في أعمال إصلاح بنيتنا التحتية بنيت على مدى العقود القادمة15 يشكل حاجة ملحة لهذا تحسين في الهندسة من تآكل الهياكل الأساسية.

Protocol

1-أخذ العينات على "الهيكل الهندسي"

  1. حدد اختبار المناطق في بنية محددة مع مراعاة الملاحظة أدناه.
    ملاحظة: اختبار المنطقة هي المنطقة التي سيتم أخذ عينات عدة. منطقة اختبار يجب أن تكون موجودة داخل أحد الأعضاء الهيكلية (يفترض أنها من دفعة ملموسة واحدة)، ويحمل متجانسة من التعرض للبيئة (على سبيل المثال، تجنب الاختلافات الكبيرة في أخذ عينات من الارتفاع في الأعمدة أو الجدران). وهكذا، يمكن تحديد عدة مناطق الاختبار ضمن بنية هندسية واحدة. كشرط إضافي، منطقة الاختبار يجب أن يكون خاليا من الأضرار التآكل. وهذا يمكن التحقق منها على أساس نتائج أساليب التفتيش المنشأة، بما في ذلك إجراء التجارب غير المدمرة مثل المحتملة تعيين 16 ، ، من 17 18. علما بأن اختراق الكلوريد قد حدثت فعلا في الأعضاء الهيكلية قيد النظر. هذا لا يؤثر على صحة أسلوب الاختبار الموضحة هنا، ولكن قد تؤثر على الوقت اللازم للتآكل إجراء التجارب في المختبرات.
  2. داخل كل منطقة الاختبار في الهيكل، اختيار مواقع أخذ العينات (مواقع أخذ العينات). اختيار مواقع أخذ العينات خالية من هونيكومبس والشقوق و spalling، أو علامات أخرى من نوعية الغطاء ملموسة محلياً فقيرة أو تدهور.
    1. تحديد موقع الصلب يعزز الحانات في الخرسانة عن طريق جهاز المسح ضوئي غير مدمرة، ويده المعروف " يعزز الكاشف الصلب " 19. نقل الكاشف الصلب في الأفقي والاتجاهات العمودية على الخرسانة السطحية داخل منطقة الاختبار ووضع علامة (باستخدام الطباشير) كل يعزز الصلب بار مؤقتاً على سطح ملموسة (شكل الشبكة)-
    2. تحديد مواقع الحفر الأساسية من النوى التي يبلغ قطرها 150 مم على الأقل؛ علامة وعلامة لهم على سطح ملموسة (باستخدام الطباشير). تجنب التقاطعات أخذ العينات يعزز البارات الأساسية. حدد المواقع في مثل هذه طريقة أن شريط الصلب يعزز ما مركزياً يقع ممكن داخل لب.
      ملاحظة: تأكد من تحديد تلك القضبان الفولاذية ذات الأهمية لتقييم الهيكل (عادة ما تكون الطبقة مع عمق الغطاء أدنى)؛ من المهم خاصة للتمييز بين القضبان الموجهة رأسياً وأفقيا كهذا قد تؤثر على أداء التآكل 20-
    3. لحساب التغير الملازمة ج الحرجة، وأن تكون قادرة على توفير البيانات الإحصائية، حدد حد أدنى من 5 مواقع (10 من الناحية المثالية) لأخذ العينات داخل منطقة اختبار.
    4. النظر في الآثار الهيكلية فيما يتعلق بعدد وموقف النوى حفر من الهيكل تفاديا لأي ضعف حرجة الهيكل الناجم عن أخذ العينات-
    5. الوثيقة موقف جميع العينات داخل العضو الهيكلية بدقة قبل أخذ العينات (الصور الفوتوغرافية والرسومات عرض المسافات إلى الحواف، إلخ)
      ملاحظة: هذا قد تتضمن أيضا وثائق معلمات المقاسة في الموقع في المواقع المقابلة مثل إمكانيات فولاذية الكهروكيميائية 16 ، 17 ، 18 ، تشمل قياسات عمق 19، أو نتائج الاختبار غير مدمرة أخرى مثل المقاومة ملموسة.
  3. حفر النوى ملموسة (الحد الأدنى للقطر من 150 مم) التي تحتوي على الجزء المتعلق بتعزيز الفولاذ وفقا للإجراءات والمعايير المشتركة 21.
    1. لتجنب إتلاف واجهة الخرسانة الفولاذ، والقيام بالحفر الأساسية-بعناية (حفر المياه المبردة وشارب الحفر أدوات، إلخ) ضبط عمق الحفر الأساسية اعتماداً على نوعية محددة وعلى عمق الغطاء تعزيز الفولاذ.
      ملاحظة: كقاعدة عامة، طول الأساسية ينبغي أن تكون على الأقل 2-3 مرات عمق الغطاء. ويسمح هذا عادة كسر الأساسية خارج الهيكل دون الأضرار بواجهة الخرسانة الفولاذ.
    2. إزالة الماء السائل من السطح الأساسية الملموسة. وضوح التسمية الأساسية مع علامة الطباشير الماء.
    3. التفاف الأساسية في إحباط نشر ضيق للحفاظ على ظروف الرطوبة أثناء النقل إلى المختبر.

2. نموذج التحضير في المختبر

ملاحظة: تطبيق هذه الخطوات لكل عينة (الأساسية) مأخوذة من الهيكل بغية أعدادهم لمعمل اختبار التآكل. هذا يعمل على تسريع اختبار التآكل (الحد من تغطية محددة)، مع الحفاظ على الشروط الواردة في صلب وتوفير الحماية من نهاية-الآثار غير المرغوب فيها (مثل، شق التآكل).

  1. ضبط غطاء ملموسة على كل من الجبهة والجانب الخلفي من صميم حفر.
    1. تقليل الغطاء ملموسة في الجانب الأمامي (وهو الجانب المكشوفة أصلاً) بقطع الماس المياه المبردة من أجل الحصول على سمك غطاء ملموسة نهائي من العينة في حدود 15-20 ملم ( الشكل 1 --ب)-
    2. تأكد من أن سمك الغطاء ملموسة موحدة إلى جانب عرضه. قياس الغطاء ملموسة في كلا الجانبين لتعزيز الصلب بار (أي في الوجه الوحشي الأساسية) مع قدمه ذات الورنيّة. إذا لزم الأمر، استخدم قطع أو صقل أدوات للقضاء على أي اختلافات في سمك الغطاء تتجاوز 1 مم-
    3. قياس سمك الخرسانة وراء تعزيز الصلب مع قدمه ذات الورنيّة أو مسطرة في الوجه الوحشي للب والتأكد من أنها ~ 30-50 ملم ( الشكل 1 ب). إذا لزم الأمر، قص الأساسية مع قطع الماس المبردة.
      ملاحظة: لا يوجد تلميع مطلوب في هذا الجانب.
  2. تأسيس اتصال كبل وحماية يعزز الصلب بار ينتهي من بدء التآكل كاذبة خلال التعرض الاختبار الشكل 1 الإجراء التالي ج.
    1. استخدام حفر المستخدمة مع قطر داخلي أكبر قليلاً (من 2-4 مم) من قطر شريط يعزز الصلب لإزالة الخرسانة مباشرة حول الفولاذ في كل شريط نهاية على طول من الحد الأقصى 10 ملم-الصفر لصق مخلفات الأسمنت والتمسك السطح الصلب مع مساعدة من الأدوات الكافية (ملعقة معدنية، وازميل صغير، إلخ)
    2. حفر حفرة صغيرة في أحد نهايات القضبان الفولاذية واستخدام المعادن الفلزية التنصت على المسمار لإصلاح العروة كابل (متصلة بأحد كابلات نحاسية) إلى شريط الصلب. تأكد من أن العروة الكابل بقوة ضغط ضد الصلب يعزز.
      ملاحظة: يجب أن يكون قطر المسمار أكبر قليلاً (مثلاً، من 0.1-0.2 مم) واحدة من ثقب حفر في الفولاذ لضمان اتصال ضيقة والصلبة.
    3. ضع مؤشر ترابط المسمار داخل الفولاذ يعزز، والتأكد من أنها لا تبرز الجزء الصلب يعزز في أي مكان كهذا يرجح أن تؤثر القياسات الكهروكيميائية وسلوك التآكل.
      ملاحظة: هذا يمكن ضمان باستخدام مسامير قصيرة وإيلاء اهتمام بالاتجاه لحفر الحفرة (الموازية لمحور الفولاذ). أنه من الأسهل لحفر موازية لمحور شريط الصلب إذا كان الوجه قطع الصلب شريط عمودي على الشريط المحور. من المهم وبالتالي أن القضبان يعزز موقع مركزي داخل نواة، خلاف ذلك الوجه الصلب قطع ليس عمودي إلى الصلب بار المحور.
    4. لا تستخدم لحام، لحام البقعة، أو تقنيات مشابهة لتأسيس اتصال كبل كهربائي للتدفئة قد تؤثر على الصلب أو واجهة الخرسانة الفولاذ في العينة-
    5. ملء الفراغ الناشئ aroun(د) كل من الصلب بار ينتهي مع كثافة أسمنت لصق/قذائف هاون/جص بصب الطين بعناية في الثقوب. أيضا معطف المسمار والعروة من توصيل الكبل.
      1. استخدام البوليمر-تعديل القائمة على الأسمنت المنتج لهذا من أجل ضمان حماية التقيد ونهاية جيدة.
        ملاحظة: هناك مجموعة من المنتجات التجارية يتم تسويقه كإصلاح مدافع الهاون أو ما شابه ذلك (انظر الجدول للمواد). من المهم أن المنتج لا يحتوي على مثبط تآكل أو غيرها من المواد التي تؤثر على سلوك الكهروكيميائية من الفولاذ-
      2. تأكد من تطبيق هذا الأسمنت اللصق/قذائف هاون/الجص وعلاجه بشكل صحيح، أي وفقا للمورد ' تعليمات s-
  3. تنطبق طلاء الإيبوكسي للحد من مساحة مكشوفة.
    1. قبل تطبيق الطلاء، يسمح سطح ملموسة بضعة أيام للتجفيف في درجة حرارة الغرفة، ومناخ داخلي. تجنب العدوانية (مثلاً، في الفرن) أو طويل (أكثر من 1-2 أسابيع) تجفيف الأساسية كهذا قد تغيير المجهرية ملموسة (تكسير)، والتأثير بالتالي نتائج الاختبار-
    2. معطف السطح جانبية الأساسية مع راتنج الإيبوكسي. معطف أيضا تعزيز الصلب شريط نهايات واتصال كبل (المسمار، العروة كبل، إلخ) ( الشكل 1 ج-د)-
    3. مع الراتنج الإيبوكسي نفسه، أيضا معطف أجزاء نهاية سطح ملموسة يتعرض إلى جانب الأساسية، التي كانت سابقا الأقرب إلى السطح ملموسة الهيكلية ( الشكل 1 د). ترك على طول (غير مصقول) مكشوفة على طول شريط الصلب على هذا الجانب من 60-80 مم.
    4. ترك العلوي الوجه ملموسة غير المصقول (أي، على الجانب المعاكس للجانب المكشوفة، ومقارنة الرقم 1 د)-
      ملاحظة: الراتنج الإيبوكسي المستخدمة ينبغي أن تكون مناسبة للتطبيق في الخرسانة (مستقرة في ظروف القلوية، وسهلة لنشر، مثلاً، بواسطة فرشاة، إلخ)
    5. تطبيق الطلاء، حيث أنها تشكل حاجزاً ضيق نشر نحو تعرض لاحقاً لكلوريد المحتوية على الحل. التأكد من أن سمك الطلاء، هو على الأقل 2 مم. الاختيار أن لا المسام والثقوب مرئية في الطلاء. إذا لزم الأمر، تطبيق عدة طبقات من الراتنج.
    6. البروتوكول يمكن أن يكون مؤقتاً هنا؛ ولف العينة مرة أخرى في إحباط ضيق نشرها.

3. اختبار التآكل

  1. تحضير الإعداد للتعرض إلى الحل.
    1. مكان تغطية جميع العينات في صهريج، مع الجانب عينة العارضة 15-20 ملم ملموسة تواجه سمك أسفل. تحميل العينات على الفواصل الصغيرة للسماح بالتعرض للحل إلى العينات من على الجانب السفلي ( الشكل 2).
    2. اختيار دبابة مع أبعاد تسمح بمسافة بين عينات محددة وبين العينات والجدران دبابة على الأقل 4 سم؛ ارتفاع الدبابة مثالي في النطاق 15-30 سم.
  2. إعداد الأجهزة ل تسجيل البيانات-
      المكان قطب مرجع في حل التعرض ( الشكل 2)
    1. -
      ملاحظة: لقطب مرجع، أي نوع من القطب مرجعية مستقرة ملائمة للانغماس في حل التعرض يمكن أن يكون استخدامها (على سبيل المثال Ag/AgCl/بوكل جلس مرجع كهربائي). قد يلزم اتخاذ تدابير خاصة لتجنب التلوث الحل التعرض بالكهرباء قطب مرجعي و العكس بالعكس.
    2. قم بتوصيل جميع العينات مسجل الآلي لبيانات، التي يمكن قياس حدة إمكانات يعزز قضبان الصلب مقابل مسرى المرجعية المشتركة ( الشكل 2). استخدام مسجل بيانات مع مقاومة إدخال أعلى من 10 7 أوم.
    3. تعيين الفاصل الزمني لقياس لمسجل بيانات لقياسات 4 على الأقل في اليوم الواحد لكل عينة؛ وتفضيلي، استخدام فاصل زمني ح 1 لكل عينة.
  3. بدء التعرض لحل خال من الكلوريد.
    ملاحظة: بداية التعرض إلى حل يتوافق مع الوقت ر 0 = t = 0, لكل عينة.
    1. ملء الخزان بماء الصنبور (الأس الهيدروجيني داخل 6.5-8.0، خالية من كلوريد، ونوعية مياه الشرب). تأكد من أن مستوى المياه مثل جميع الأطراف السفلي من العينات الأساسية التي هي على اتصال بالحل، ولكن أن تكون مغمورة ليس تماما (أي، مع الوجه العلوي عينة فوق مستوى المياه). المحافظة على الاتصال بين مرجع الحل الكهربائي والتعرض ( الشكل 2).
    2. البدء فورا في تسجيل البيانات، أي قياس إمكانات جميع العينات مقابل مسرى مرجع.
    3. رصد الإمكانات أكثر من 1-2 أسابيع، والنظر في أن الإمكانات يتوقع أن تصل إلى قيم مستقرة، في نطاق تشير إلى سلبية الصلب.
      ملاحظة: عادة ما يكون هذا هو حوالي من-100 إلى + 200 أم مقابل Ag/AgCl/بوكل سبت 1.
    4. وفي بعض الحالات، العينات تفترض إمكانات وضوح أكثر سلبية من-100؛ وفورا فحص العينات بمزيد من التفصيل (انظر القسم 5). تنفيذ هذه الخطوة أيضا إذا كانت الإمكانات يختلف شكل ملحوظ أثناء التعرض للحل خالية من كلوريد.
  4. بدء التعرض إلى كلوريدات.
    1. بعد 1-2 أسابيع في حل خال من الكلوريد، استبدال الحل التعرض بحل استعداد 3.5% كلوريد الصوديوم حسب الوزن. استخدام المياه لإعداد هذا الحل كلوريد. استخدام وحدة تخزين من كلوريد الحل يساوي الحل الأولى خالية من كلوريد (نفس عمق الغمر). إغلاق خزان التعرض مع غطاء (مستحسن) للحد من التبخر من الحل والتغييرات ذات الصلة في تركيز الكلوريد.
    2. أثناء التعرض لكلوريد، بانتظام (على الأقل مرة كل أسبوعين) التحقق من مستوى المياه فيما يتعلق بالعينات. إذا لزم الأمر، إضافة المياه. حد تجديد الحل الكامل التعرض إلى الحد أدنى نظراً لأن هذا يعزز النض ملموسة.
    3. متابعة رصد الإمكانات للعينات وانتظام (في كل منهما مرتين في أسبوع) التحقق من حالة التآكل لكل عينة من خلال تقييم تطور إمكانات مسجل على مر الزمن لكل عينة والنظر في معيار البدء في التآكل المحددة في القسم 3.5.
    4. بعد 60 يوما، زيادة تركيز كلوريد الصوديوم في الحل إلى 7% بالوزن. بعد 120 يوما، زيادة تركيز كلوريد الصوديوم في الحل إلى 10% بالوزن. بعد ذلك، الحفاظ على تركيز الكلوريد في هذا المستوى-
  5. تقييم إمكانات الرصد على مر الزمن من أجل الكشف عن الشروع في التآكل.
    ملاحظة: أثناء التعرض، والعينات عادة يحمل إمكانات مستقرة نسبيا داخل تقريبا +/-30 أم القيم الأولية للتعرض للمياه خالية من كلوريد. هذا النطاق المحتملة سوف يشار إليها باسم " المستوى السلبي " هنا ( الشكل 3). قد يكون مختلفاً بالنسبة لكل عينة الفردية.
    1. عند تقييم إمكانات الصلب المسجلة خلال التعرض، استخدم التالي معياراً للشروع في التآكل للتحقق من حالة التآكل لكل عينة. اثنين الشروط التالية بحاجة إلى الوفاء بها للشروع في التآكل (< طبقة قوية = "إكسفيج"> الشكل 3):
      1. التحقق إذا كان احتمال خفض بأكثر من 150 أم من السلبي مستوى ضمن فترة زمنية من 5 أيام أو أقل-
      2. خلال الأيام العشرة التالية، الاختيار إذا بقيت الإمكانات على المستوى السلبي يتحقق، يقلل كذلك، أو يسترد بحد أقصى 50 أم.
        ملاحظة: للمزيد من المعلومات الأساسية راجع معلومات حول هذا المعيار للكشف عن التآكل بدء المناقشة.
    2. بمجرد استيفاء هذا المعيار للشروع في التآكل، فورا إزالة العينة من حل التعرض والمتابعة كما هو موضح في القسم 4. الوثيقة الوقت لبدء التآكل (تي ini) لهذه العينة ( الشكل 3). مواصلة اختبار التعرض مع العينات المتبقية.
    3. إذا كان هذا الانخفاض المحتمل من المستوى السلبي هو أقل من 150 mV، ملاحظة العينة عن كثب مع مرور الوقت التعرض القادمة. إذا كان يقلل من زيادة الإمكانات وتحقق مستوى مستقر، النظر في هذا كتغيير في حالة التآكل.
      1. إيلاء اهتمام خاص لهذه العينات بالتحقق من حالة التآكل مع القياسات البديلة (مثل، قياس مقاومة الاستقطاب الخطي 22) أو بواسطة أخيرا تحليلها كما هو موضح في القسم 4. إذا كان لا يمكن أن ينسب وضوح وقت الشروع في التآكل، رفض العينة.
    4. إذا هو واضح أن الانخفاض المحتمل (تتجاوز 150 أم في غضون أيام قليلة)، ولكن تتبعها زيادة في القدرة على مدى الأيام التالية نحو المستوى السلبي الأولى ( الشكل 3)، تترك العينة في التعرض الحل لزيادة رصد-
    5. إيلاء اهتمام خاص لحالات حيث يخضع كافة الإمكانات للعينات التي تتعرض في خزان التعرض لنفس التغيرات المتزامنة في إمكانات. في حالة حدوث ذلك، فورا فحص مسرى المرجعية، وإصلاحها أو استبدالها بواحدة جديدة إذا لزم الأمر.
      ملاحظة: تبادل الحل أو زيادة تركيز كلوريد عادة ما يؤدي إلى تحولات في الإمكانات. قد تكون ذات صلة لإنشاء إمكانيات نشر مختلفة عند كل الوصلات التعرض والمراجع الحل الكهربائي أو التعرض للحل/الخرسانة العينة 23. تؤثر هذه التغييرات على جميع العينات المعرضة في خزان نفس المثل. أنها لا تشير إلى تغييرات في حالة التآكل.
      ملاحظة: إذا كان مسرى مرجع غير مستقرة أو تسرب في الحل، سوف يحمل من انجراف. نتيجة لذلك، سوف تظهر كافة الإمكانات المرصودة الصلب في نفس الاتجاه مع مرور الزمن. وهذا لا يشير إلى تغييرات في حالة التآكل.

4. نموذج تحليل بعد "الشروع في التآكل"

  1. تقسيم العينة إزالة شريط الصلب
    1. عند سحب عينة من حل التعرض، تقسيم (كما هو الحال في الخطوة 4.1.2) الأساسية المحددة لمزيد من التحليلات والفحص البصري من السطح الصلب والخرسانة في واجهة الخرسانة الفولاذ.
      2. قطع
    2. الأساسية الملموسة من جانبها الخلفي (الذي لا يتعرض للحل) مع شفرة قطع الماس المياه المبردة ( الشكل 4). تأكد من أن المقطع عمودي إلى السطح الخلفي والتوازي تمت محاذاته إلى شريط يعزز الصلب. لتجنب إتلاف شريط الصلب تأكد من عمق القطع السفلي (بما يقارب 10 ملم) من سمك الغطاء ملموسة على هذا الجانب.
    3. إدراج الحفر أو أداة مماثلة وتقسيم الأساسية الملموسة إلى نصفين؛ وهذا سيؤدي إلى تقسيم الملموسة حول شريط الصلب
    4. برفق إزالة الصلب بار من الخرسانة تعزيز؛ وهذا يترك نصفي العينة ملموسة مع بصمات الصلب بار ( الشكل 5 )-
  2. دراسة بصريا واجهة الخرسانة الفولاذ.
    1. مباشرة من الوثيقة (الصور الفوتوغرافية، والرسوم، إلخ) على المظهر المرئي لواجهة الخرسانة الفولاذ بدراسة السطح الصلب وشريط الصلب بصمات في الخرسانة. إيلاء الاهتمام لما يلي-
    2. الوثيقة بالموقع ومورفولوجية للتآكل.
      ملاحظة: موقع (ق) للشروع في التآكل يمكن عادة بسهولة تحديد التآكل سرع المنتجات ( الشكل 5 ). وضع علامة على عدد وموقع من هذه المواقع. لون المنتجات التآكل أيضا من اهتمام. عادة، عند تقسيم، هم داكن/أسود/مخضر. عندما تتعرض للهواء، فإنها تصبح براون/احمرت
    3. الاختيار العينة لبدء تآكل كاذبة، أي ينتهي التآكل التي شرعت في أو بالقرب من شريط الصلب. إذا كان هذا هو الحال، رفض العينة وملاحظة أنه يمكن تحديد لا ج الحرجة-
      ملاحظة: التآكل الذي يبدأ خلال الاختبار في أو بالقرب من شريط الصلب ينتهي، أي ضمن 15 ملم الفولاذ بار الغايات، ويعتبر الشروع في التآكل كاذبة. قد يكون هذا بسبب حالات شق، عدم كفاية الصلب بار نهاية تدابير الحماية (مثلاً، شغل الملاط الفقراء أو طلاء الإيبوكسي المسامية)، أو لأن المسمار المعدني لتوصيل الكبل يبرز الصلب بار (المادتان 2-2 و 2، 3)-
    4. الوثيقة الفراغات أو المسام في الخرسانة. يحيط علما بما إذا كان موقع الفراغات أو المسام يتزامن مع المواقع للشروع في التآكل.
    5. الوثيقة أي السمات المميزة مثل الشقوق، هونيكومبس، والركام الخشن، المسألة الخارجية، وربط الأسلاك، الفواصل، إلخ.، والملموسة وموقفها فيما يتعلق بالمواقع للشروع في التآكل.
  3. قياس عمق الكربنة. الوثائق مباشرة بعد
    1. ، رش الأسطح الخرسانية في سبليت مع الفينول ثالثين إضافة الحل وتحديد عمق الكربنة 24-
      ملاحظة: من الأهمية بمكان أن نلاحظ ما إذا كان التوصل إلى عمق الكربنة السطح الصلب، وإذا لم يكن كذلك، ما هي مسافة عمق كربونات إلى شريط الصلب. هذا، يجب إبلاغ ذلك إلى جانب النتائج.
  4. بإجراء تحليل الكلوريد وتحديد ج الحرجة-
    1. في كلا نصفي الأساسية الملموسة، إزالة الأجزاء التي كانت مكسوة أبوكسي عن طريق المياه المبردة الماس قطع ( الشكل 6 )-
    2. من المناشير التي تم الحصول عليها، وإزالة الخرسانة في منطقة تغطية عن طريق قطع الماس المياه المبردة وصولاً إلى 2 مم للصلب بار ( الشكل 6 ب). الجاف للخرسانة في 105 درجة مئوية بين عشية وضحاها.
    3. طحن الملموسة في وقت لاحق، وجمع مسحوق طحن؛ وسمك هذه الخطوة طحن 4 مم ( الشكل 6 ج). وهذا ينتج، من كل نصف الأساسية الملموسة، عينة من ملموسة مسحوق في عمق الشريط الصلب +/-2 مم-
    4. الجاف لعينات مسحوق الملموسة التي يتم الحصول عليها عند 105 درجة مئوية بوزن ثابت. تحليل تركيز كلوريد حمض القابلة للذوبان في المجففة مسحوق ملموسة وفقا لمعايير 7 ، 8. حساب متوسط القيمتين.
      ملاحظة: النتيجة هي محتوى كلوريد كنسبة مئوية بالوزن للخرسانة-
    5. إذا كان يمكن تحديد محتوى الأسمنت الخرسانة في العينة المحددة المستخدمة لتحليل كلوريد (مثلاً، عن طريق أساليب مناسبة 25 ، 26 ، 27)، تحويل محتوى الكلوريد إلى النسبة المئوية بوزن أسمنت-
    6. الوثيقة نتيجة لتحليل الكلوريد، الذي هو محتوى كلوريد الحرجة ج الحرجة للحصول على نموذج محدد. تأكد من أن تشير إلى إذا كان هو التعبير عن القيمة من حيث النسبة المئوية بالوزن للخرسانة أو بالوزن من الأسمنت-
  5. توثيق النتائج كتقرير اختبار لكل عينة-
    1. تقرير كل آثار موثقة من الفحص البصري (الجزء 4-2) جنبا إلى جنب مع نتائج الاختبار (إمكانات مسجل مع مرور الوقت، الوقت المناسب للشروع في التآكل وعمق الكربنة ج الحرجة).

5. التعامل مع "الحالات الخاصة"

  1. إذا هي لاحظت الإمكانات السلبية قبل التعرض كلوريد، أي إذا كان الصلب المحتملة يصبح سلبي واضح خلال التعرض الأولى لحل خال من الكلوريد (القسم 3.3)، إيلاء اهتمام خاص لما يلي.
    1. النظر في حدث من الشروع في التآكل كاذبة.
      1. التحقق من التآكل كاذبة البدء بإزالة شريط الصلب وينتهي بالقطع في كل شريط الصلب في نهاية الملموسة من العينة (قطع الماس المياه المبردة). إزالة تصل إلى ~ ملموسة في كل جانب 20 مم-
      2. مرة أخرى احتمال الفولاذ بوضع قطب مرجع مع المساعدة من الأسفنج ترطب على سطح ملموسة يتعرض وكهربائيا الاتصال على وجه قص شريط الصلب بتدبير
      3. إذا كانت الإمكانات لا تزال سلبية نسبيا، رفض العينة.
      4. إذا كانت الإمكانات في نطاق مستويات سلبية من عينات أخرى من نفس السلسلة، النظر في إعادة استخدام العينة لتحديد ج الحرجة. في هذه الحالة، انتقل إلى الخطوة 2، 2 من البروتوكول. عند الإبلاغ عن النتائج، تشير إلى أن هذا النموذج أصغر (أقصر يتعرض الصلب شريط طول) من تلك الأخرى.
    2. إذا يمكن استبعاد الشروع في التآكل كاذبة، تحقق من حالة الملموسة في عمق الصلب بالفعل الغازية والنظر في تحديد تركيز الكلوريد في عمق الصلب. إذا الكربنة أو تركيز كلوريد عالية جداً يفسر الشروع في التآكل عند التبول، توثيق هذا في تقرير الاختبار ولاحظ أن لا ج الحرجة يمكن أن تحدد في هذه الحالة-
      ملاحظة: يمكن أن يحدث هذا إذا كانت الملموسة في عمق الصلب كان الفعل الغازية و/أو الواردة على كمية كافية من كلوريد لتعزيز التآكل عند التبول. قد يكون هذا هو الحال عندما تم أخذ عينات من هيكل في فترة جافة، أي عندما يحدث لا التآكل النشطة في الهيكل، وبالتالي، لا تآكل يمكن يمكن الكشف عنها عن طريق التفتيش الطرق الموضحة في القسم 1-

Representative Results

يعرض الرقم 7 إمكانيات الصلب نموذجي رصدها خلال التعرض الكلوريد في المختبر. إظهار أمثلة على حد سواء أن الإمكانات قد تنخفض بشكل كبير خلال فترة زمنية قصيرة جداً، ولكن أن عملية التآكل قد لا بعد ستابلي تنتشر، الذي يتضح من خلال زيادة الإمكانات نحو مستوى السلبية الأولية. في هذا البروتوكول، ووقت الشروع في التآكل، أيالوقت الذي توقفت التعرض ويتحدد جالحرجة ، يحددها قطره محتملة ملحوظة تليها 10 أيام إمكانات السلبية (انظر القسم 3.5.2 و مناقشة لمزيد من التفاصيل).

ومن الشائع أن الأمر قد يستغرق عدة أشهر حتى يحدث بدء التآكل مستقرة. وهذا يعتمد أيضا على محتوى كلوريد الأولى موجودة بالفعل في الخرسانة عندما تؤخذ العينات من الهياكل. وفي بعض الحالات من التجارب التي أجريت حتى الآن، استغرق الأمر أكثر من سنة حتى بدأ التآكل.

يبين الشكل 8 مثال جالحرجة تقاس في 11 عينات مأخوذة من أكثر من 40 عاماً طريق نفق في جبال الألب السويسرية. جميع هذه العينات مأخوذة من داخل منطقة مساحتها من 1-2 م2، وهكذا يفترض أن مطابق تماما أنتجت وكشفها. في هذا المثال، كان محتوى الكلوريد في السطح الصلب في وقت أخذ العينات لا يعتد بها. بالإضافة إلى ذلك، كانت الجبهة الكربنة لا تزال بعيدة عن السطح الصلب.

ويبين الشكل 9 مثالين حيث انخفضت الفولاذ المحتملة بشدة عند التعرض لحل خال من الكلوريد. في واحدة من هذه الحالات المحددة، أثناء فحص العينة اللاحقة (المدمرة) ووجد أن الفعل كان الغازية الملموسة في عمق الصلب. عند الوصول للمياه على السطح الصلب، عملية التآكل وهكذا بدأت فورا. في قضية أخرى، وقع الشروع في التآكل كاذبة في واحدة من الصلب شريط نهايات.

Figure 1
الشكل 1 . الرسم التخطيطي "أخذ عينة" من هيكل والمعالجة في المختبر: () الأساسية الملموسة مع قطعة جزءا لا يتجزأ من الفولاذ بعضا؛ (ب) تقليل الغطاء ملموسة على الجانب المكشوفة وعلى الجانب الخلفي من قطع الماس المياه المبردة؛ (ج) الصلب بار نهاية الحماية عن طريق إزالة بعض ملموسة حول الصلب والاستعاضة عنه بكثافة الأسمنت لصق/قذائف هاون وطلاء الإيبوكسي اللاحقة؛ وطلاء الإيبوكسي (د) على وجوه الأفقي ونهاية المناطق المكشوفة السطح ملموسة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 . الرسم التخطيطي للإعداد لاختبار التآكل في المختبر. هذا يوضح وضع العينات في خزان التعرض. يتم استخدام الفواصل لضمان الاتصال إلى حل التعرض من أسفل سطح العينة. جميع العينات متصلاً مسجل بيانات، قياس إمكانات كل عينة مقابل قطب مرجعية وضعها في الحل التعرض. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3 . الرسم التخطيطي لأمكن الوقت-من التطورات "المحتملة الصلب" الذي يوضح المعيار "الشروع في التآكل". في النقطة 1، ينخفض احتمال بأقل من 150 يحدث أم من الأولى "المستوى السلبي"؛ في النقطة 2، تسقط المحتمل على الأقل 150 يحدث بالسيارات، التي تبعتها ريباسيفيشن؛ في النقطة 3، إمكانية إسقاط مالا يقل عن 150 أم يحدث (داخل حد أقصى 5 أيام) واستمرار مستوى المحتملة السلبية المحققة على مدى 10 أيام. في تيini، سحب العينة من حل التعرض. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4 . رسم تخطيطي يوضح القطع وتقسيم العينة ملموسة بعد الكشف عن الشروع في التآكل. أولاً، يتم قطع "خندق" من الجانب الخلفي، بالتوازي مع شريط الصلب. عن طريق إدراج الحفر أو أداة مماثلة، يمكن استخدام الخندق لتقسيم العينة كما هو مبين بالأسهم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الشكل 5 . صور فوتوغرافية توضح تحليل العينة بعد الشروع في التآكل. () سطح نصفي العينة بعد تقسيم، و (ب) صدأ بقعة مرئياً في الفولاذ بعد الشروع في التآكل. صور فوتوغرافية من عينات مختلفة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
الرقم 6 . الرسم التخطيطي "يوضح" أخذ عينات "تحليل الكلوريد بعد الشروع في التآكل": () إزالة أجزاء الإيبوكسي المغلفة الأساسية الملموسة سبليت (الأرجواني = قطع الطائرات)؛ (ب) إزالة الغطاء ملموس وصولاً إلى 2 مم من السطح الصلب (الأرجواني = القطع)؛ (ج) طحن فوق فاصل عمق من +/-2 مم الصلب بار عمق الغطاء (أحمر = حجم العينة). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 7
الشكل 7 . أمثلة الممثل لقياس المحتملة مقابل الوقت المنحنيات. قطرات عادة وضوحاً المحتملة التي يمكن أن يتبعه زيادة محتملة (ريباسيفيشن) حتى يبدأ الشروع في التآكل مستقرة وفقا للمعيار المقترح وأخيراً. () يبين حالة حيث الإمكانات تستقر على المستوى السلبي، و (ب) على سبيل مثال حيث لا يزال احتمال تناقص خلال الفترة قيد الدرس لمدة 10 أيام. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 8
الشكل 8 . مثال جالحرجة Measured في 11 عينات مأخوذة من "داخل ملموسة مساحة صغيرة" أكثر من 40 سنة نفق الطريق القديم في جبال "الألب السويسرية"- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 9
الرقم 9 . أمثلة على إمكانات ملحوظ يقلل فورا عند التعرض في حل خالية من كلوريد. في حالة واحدة، الملموسة في عمق الصلب كان الفعل الغازية، وبالتالي عند الوصول للمياه على السطح الصلب، عملية التآكل بدأت فورا، مما أدى إلى انخفاض حاد في الإمكانات. في قضية أخرى، وقع الشروع في التآكل كاذبة في واحدة من الصلب بار الغايات، التي هنا أدى إلى انخفاض محتمل أكثر تدرجا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

الخطوات الأكثر أهمية لنجاح البروتوكول التجريبي المقترح لتحديد جالحرجة تلك بما في ذلك التدابير المتخذة لمنع بدء التآكل كاذبة وأخرى الصلب بار آثار نهاية. وفي هذا الصدد، تم اختبار مجموعة متنوعة من النهج، بين الذي عثر على المبلغ عنها البروتوكول هنا تسفر عن نتائج أفضل28. يسمح هذا النهج في مزيد من التجارب، خفض معدل استهلال كاذبة إلى أقل من 10 في المائة. من ناحية، وهذا يرجع إلى طلاء المنطقة الحدودية المكشوفة السطح ملموسة مع الراتنج الإيبوكسي، والزيادات التي تنتهي مدة نقل كلوريدات عن طريق ملموسة إلى شريط الصلب إلى حد كبير. من ناحية أخرى، استبدال الخرسانة الأصلي حول شريط الصلب في أطرافه مع الكثيفة، ملاط إسمنتي قلوية عالية يعزز إلى حد كبير المقاومة للتآكل في هذه المجالات. مثل هذه الأنظمة، أيطلاء الصلب بار ينتهي بطبقة من مادة البوليمر تعديل إسمنتي، أثبتت نجاحها كما في غيرها من الدراسات3029،.

ثمة جانب مهم آخر هو المعيار للشروع في التآكل. ويستند هذا المعيار RILEM اللجنة التقنية TC-235 بهدف التوصية بأسلوب اختبار لقياس جالحرجة في العينات المصنعة في المختبر31. والأساس المنطقي أنه من المعروف جيدا أن بداية تآكل صلب أونبولاريزيد جزءا لا يتجزأ من الخرسانة قد تحدث على مدى فترة طويلة من الوقت بدلاً من المعالم فورية30،32. بدء الصلب ينحت بتركيزات منخفضة نسبيا من كلوريد ولكن إذا لم تكن هذه قادرة على الحفاظ على عملية التآكل، سيحدث ريباسيفيشن، الذي يصبح واضحا بزيادة احتمال العودة إلى المستوى السلبي الأولى. ولوحظت هذه الأحداث ديباسيفيشن-ريباسيفيشن عادة في دراسات مماثلة30،،من3334. تركيز كلوريد تقاس في وقت تآكل مستقرة أكثر صلة بالممارسة من الوقت الذي أصبح من الواضح جداً بوادر الانحرافات المحتملة من المستوى السلبي. مع المعيار المقترح، يمثل جالحرجة تركيز كلوريد الذي يبدأ التآكل وتنتشر أيضا ثابت.

حد من الأسلوب أن العينات صغيرة نسبيا، التي قد يكون لها تأثير على ال35،نتائج36. لمواجهة هذه الظاهرة، اقترح استخدام عدد كبير نسبيا من العينات (من الناحية المثالية 10). مستوى الثقة يعتمد على توزيع إحصائية جالحرجة في مجال الاختبار الفعلي. لمزيد من التفاصيل في هذا الصدد، تشير إلى مرجع36. قيداً إضافيا أن ظروف الرطوبة في التعرض المختبر قد تختلف عن هيكل الفعلية. وأخيراً، قد يكون من الصعب في الحالات التي يكون فيها احتمال سلبية عموما، كما هو الحال في الخبث والأسمنت أو غيرها موثقات المحتوية على كبريتيد الكشف عن الشروع في التآكل.

على حد علمنا، هذا هو الأسلوب الأول جالحرجة تصميم الهياكل الهندسية في مرحلة قبل الشروع في التآكل. وعلى النقيض من الخبرة التجريبية من الهياكل، بحكم التعريف التي تم الحصول عليها بعد الشروع في التآكل، يمكن استخدام هذا الأسلوب لقياس جالحرجة لهياكل محددة أو أعضاء الهيكلية قبل حدوث تدهور التآكل ; وبالتالي يمكن استخدام النتائج لتقييم خطر التآكل (المستقبل)، والتنبؤ بالوقت المتبقي لبدء التآكل (خدمة الحياة النمذجة). وهكذا، هذا الأسلوب لديه القدرة على أن تكون المواد المستخدمة في الاختبار، مماثلة للأساليب المتبعة المستخدمة لاختبار الميكانيكية (قوة ضاغطة، إلخ.)

الأسلوب مطبق حاليا على عدد من البنى التحتية الملموسة مختلفة في سويسرا. هذا سيتم توسيع معرفة التوزيعات الإحصائية من جالحرجة في هياكل محدودة للغاية5 . وعلاوة على ذلك، سوف تكشف عن تأثير عوامل مختلفة مثل السن الهياكل، ومواد البناء المستخدمة، إلخ، وهكذا توفر معلومات هامة للمهندسين المدنيين وصناع القرار في إدارة البنية التحتية.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

ومولت جزئيا العمل الموصوف هنا "المكتب الفدرالي السويسري للطرق" (مشروع بحثي AGB2012/010). إلى حد كبير نعترف بالدعم المالي.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Stranded wire cross section at least 0.50 mm²; ideally copper wire, tin plated
Self-tapping metal screw any suitable self-tapping screw, typically of length 4 - 5 mm and diameter around 2.5 mm
Ring cable lug suitable to connect screw and cable
SikaTop Seal-107 Sika two-part polymer modified cementitious waterproof mortar slurry
Epoflex 816 L Adisa epoxy coating
Exposure tank any suitable tank (e.g. rako box) with a lid;  sufficiently large for exposing the samples
Reference electrode Any stable reference electrode suitable for continuous immersion in sodium chloride solution
Tap water
Sodium chloride
Data logger any device able to monitor the potentials of all samples vs. the reference electrode at the specified interval (input impedance >10E7 Ohm)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

الهندسة، مسألة 126، التآكل، الكلوريدات، عتبة كلوريد، محتوى كلوريد الحرجة، والبنية التحتية، الخرسانة، يعزز الصلب، المتانة، خدمة الحياة
بروتوكول تجريبي لتحديد قيمة العتبة كلوريد للتآكل في العينات المأخوذة من هياكل الخرسانة المسلحة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Angst, U. M., Boschmann, C., Wagner, … More

Angst, U. M., Boschmann, C., Wagner, M., Elsener, B. Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures. J. Vis. Exp. (126), e56229, doi:10.3791/56229 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter