Summary
높은 부식 평가 또는 예측의 철근 콘크리트 구조, 엔지니어링 구조에서 샘플 테스트 허용의 주요 장점은 관련 된 매개 변수를 측정 하는 방법을 제안 한다. 이 실험실에서 만든 샘플의 유물을 피하기 위해 중요 한 강철 콘크리트 인터페이스에서 실제 조건을 보장 합니다.
Abstract
선진국에 철근 콘크리트 구조의 노화 안정적으로 이러한 구조의 상태를 평가 하는 방법에 대 한 긴급 한 필요를 부과 한다. 포함 된 강화 강철의 부식 저하에 대 한 가장 빈번한 원인이 다. 그것은 잘 알려진 부식 저항 하는 구조의 기능 강력 하 게 사용 되는 재료와 같은 요소 또는 나이에 따라, 그것은 관행에 의존 하는 동안에 규정 된 표준 또는 교과서 임계값 값입니다. 부식 개시 (C크리)에 대 한 임계값이 명확 하 게 상태 평가 및 서비스 수명 예측의 정확도 제한 하는 특정 구조의 실제 속성 독립적입니다. 방향 벡터 값을 사용 하는 연습 C크리 현장 확인 하려면 신뢰할 수 있는 방법의 부족과 실험실에서을 추적할 수 있습니다.
여기, C크리 개별 엔지니어링 구조 또는 구조를 결정 하는 실험 프로토콜 제공 됩니다. 철근 콘크리트 샘플의 수 구조에서 찍힌다 고 실험실 부식 테스트가 수행 됩니다. 이 방법의 주요 장점은 크게 영향 C크리에 대표적으로 유사 수 없습니다 강철 콘크리트 인터페이스 등 잘 알려진 매개 변수를에 관한 실제 조건 보장 실험실 생산 샘플입니다. 같은 시간에 실험실에서 가속된 부식 테스트 사용 하면 부식 개시 전에 C크리 의 신뢰할 수 있는 결정에서 테스트 구조; 이것은 주요 이점을 구조는 이미 손상 된 후에 개시, 즉, 부식에 대 한 조건을 추정을 허용 하는 모든 일반적인 조건 평가 방법 이다.
프로토콜 시험된 구조에 대 한 C크리 의 통계 분포를 생성합니다. 이 부식, 유지 관리 계획을 위해 필요한 나머지 시간에 대 한 확률 예측 모델에 대 한 기준으로 제공 합니다. 이 메서드는 잠재적으로 소재 시민 인프라, 유사한 기계적 테스트를 위해 사용 되는 설립된 방법의 테스트에 사용할 수 있습니다.
Introduction
콘크리트, 철강의 부식 콘크리트 통해 염화의 침투에 의해 실행, 강화 및 사전 스트레스 콘크리트 구조물의 조기 저하의 가장 빈번한 원인 이며 따라서의 가장 중요 한 과제 중 하나를 선물 한다 토목 공학1,2,,34. 선진국은 일반적으로 지난 세기의 그리고 이렇게 해양 기후 나도 사용 하는 deicing 소금에 노출의 몇 십년의 역사를 가진 두 번째 절반 내장 콘크리트 인프라 노화의 큰 재고가 있다. 안정적으로 부식에 대 한 이러한 구조, 즉, 위험 상태를 평가할 수 있는, 일반적으로 유지 보수 작업 계획 및 인프라 관리를 위한 기초를 형성 한다.
콘크리트에 강철 부식 염화 유도 관리 하기 위한 공학 설립된 접근 염화 임계값 (중요 한 염화 콘텐츠, C크리라고도 함) 값1,5, 에 따라 6.이 개념에 따라 부식 개시 강철 표면에 콘크리트의 염화 물 농도 C크리 임계값을 초과 하면 즉시 수행 것으로 생각 됩니다. 따라서, 기존 구조물의 상태를 평가 하 고 잔여 서비스 기간을 일반적으로 추정 임베디드 강화 철강의 깊이에서 특히 콘크리트에 다른 깊이에서 염화 콘텐츠 결정에 의존 합니다. 안정적이 고 표준화 된 방법의 많은 콘크리트7,8의 샘플에서이 염화 물 농도 측정 하기 위해 존재 합니다. 비교 결과 C크리 를 부식 위험, 유형 및 복구 조치의 범위를 계획의 평가 대 한 기초를 제공 합니다. 그러나,이 방법은 지식이 C크리.
텍스트 뿐만 아니라 다른 국제 표준 및 권고, 책, C크리1,,39,,1011에 대 한 규정 값. 이들은 일반적으로 약 0.4% 시멘트, 장기 경험에 따라 또는 초기의 무게에 의해 염화 연구12,13. 그러나, 그것은 잘 알려진 C크리 는 특정 구조 또는 구조 부재에 대 한 실제 저항 재료, 구조의 나이 의해 사용 노출 역사와 조건1 에 의해 강하게 영향을 , 5. 따라서, 그것은 일반적으로 허용 한 구조에서 경험 주의와 다른 구조에만 적용 되어야 합니다.
그럼에도 불구 하 고, 엔지니어링 방향 벡터 C크리 값, 실제 구조의 독립을 사용 하는 것이 일반적입니다. 이 C크리 문학에서의 거 대 한 분산형 및 C크리 현장 및 실험실5에서 결정 하는 신뢰할 수 있는 방법의 부족에 의해 설명 될 수 있다. 방향 벡터 임계값 값을 사용 하 여 내구성 평가에 접근 달리 노화 콘크리트 구조물의 상태 평가에서 구조 고려 사항입니다. 후자의 경우, 표준화 된 시험 방법 (콘크리트, 강철 강화) 구조에서 재료의 강도 같은 기계적 특성을 결정 하는 수 존재 구조 동작의 계산에 사용할 수.
이 작품에서는, 엔지니어링 구조에서 샘플에 C크리 를 결정 하는 실험 프로토콜 제공 됩니다. 접근은 부식 아직 시작 하지는 콘크리트 구조물의 부분에 철근 콘크리트 코어 드릴링에 기반. 이러한 샘플은 가속된 부식 테스트 부식 개시 조건을 공부 하기 위하여 복종 된다 그들은 실험실으로 전송 됩니다. 제안된 된 방법의 주요 장점은 샘플 구조 그리고 이렇게 크게 영향 C크리 에 게 잘 알려진 고 대표적으로 될 수 있는 매개 변수 개수에 관한 전시 실제 조건에서 줄기 도출된에 실험실 생산 샘플입니다. 이 형식을 포함 하 고 콘크리트 (젊은 실험실 성숙한 사이트 제작 콘크리트와 콘크리트), 세 유형 및 표면 상태는 강화 강철 사용 건설, 그리고 일반적으로 시간에 강철 콘크리트의 속성 인터페이스14. 실험실 측정 방법의 정확성, 함께이 이렇게 특정 구조 또는 구조 부재에 대 한 C크리 의 신뢰할 수 있는 결정을 수 있습니다.
것 이다- C크리 에 대 한 상수 값을 사용 하 여 일반적인 관행 비교-공학 연습에 제안 된 프로토콜의 응용 프로그램 상태 평가의 정확도 분석 모델의 예측 능력 향상에 나머지 서비스 생활입니다. 향후 수십 년간15 이상 구축된 인프라의 복구 작업에 예상된 강한 증가 포즈 인프라 침식의 공학에서 이러한 개선에 대 한 긴급 한 필요.
Protocol
1. 엔지니어링 구조에 샘플링
- 선택 아래에 주를 고려 하 여 콘크리트 구조에서 영역을 검사.
참고: 영역 테스트는 지역 이다는 여러 샘플을 찍은 것입니다. 테스트 영역 (아마도 한 콘크리트 배치)에서 한 구조 부재 내 하 고 환경에 균질 노출 전시 (예를 들어, 열 또는 벽에 높이 샘플링에 큰 차이가 하지 마십시오). 따라서, 하나의 엔지니어링 구조 내에서 여러 테스트 분야를 선택할 수 있습니다. 추가 요구 사항으로 테스트 영역 부식 손상의 자유를 해야 합니다. 이 설립된 검사 방법, 잠재적인 매핑 16 , , 17 18 등 비파괴 검사 등의 결과에 따라 확인할 수 있습니다. 참고 염화 물 침투 수 있습니다 이미 고려 구조 부재에서 발생 했. 이 여기에 설명 된 테스트 방법의 유효성에는 영향을 미치지 않습니다 하지만 부식 실험실에서 테스트에 필요한 시간에 영향을 미칠 수 있습니다. - 구조에 각 테스트 영역 내에서 샘플링 (샘플링 위치)의 위치를 선택 하십시오. 넓어짐, 균열, spalling 또는 로컬 가난한 구체적인 덮개 품질 또는 품질 저하의 다른 표시에서 무료 샘플링 위치를 선택 합니다.
- 찾기 강화 강철 바 콘크리트에 일반적으로로 알려져 비파괴, 휴대용 스캔 장치에 의해 " 강화 강철 검출기 " 19. 강철 검출기 모두 수평 이동 및 콘크리트에 수직 방향 테스트 영역 내에서 표면 (분필을 사용 하 여) 표시 각 강화 콘크리트 표면 (격자 모양)에 일시적으로 바 철강. 적어도 150 m m;의 직경을 가진 코어의 코어 드릴링
- 선택 위치 표시 하 고 (분필 사용) 콘크리트 표면에 그들을 분류. 강화는 코어 내에서 막대의 샘플링 교차를 하지 마십시오. 방식으로 위치를 선택는 코어 내에서 최대한 있는 강화 강철 바 중앙으로 될 것입니다.
주: 구조 (일반적으로 낮은 커버 깊이와 레이어);의 평가 대 한 관심은 그 강철 막대 선택 있는지 확인 특히이 부식 성능 20에 영향을 미치는 가로 및 세로로 중심된 바 사이 구별 해야. - C 크리에 내재 된 다양성에 대 한 계정 하 고 제공 하는 통계 데이터 수 선택 테스트 영역 내에서 샘플링 5 (이상적으로 10) 위치의 최소.
- 샘플링으로 인 한 구조체의 모든 중요 한 약화를 피하기 위하여 구조에서 교 련된 수 및 코어의 위치 고려 구조 의미.
- 문서 (사진, 스케치 가장자리, 등 거리를 보여주는) 샘플링 하기 전에 정확 하 게 구조 부재 내 모든 샘플의 위치
참고:이 또한 전기 강철 후보 16 , 17 , 등 해당 위치에서 현장 측정 매개 변수 설명서에 포함 될 수 있습니다 18 , 깊이 측정 19 또는 콘크리트 저항력 등 다른 비파괴 검사 결과 커버.
- 콘크리트 코어 드릴 (최소 직경 150 m m) 강화에 따라 일반적인 절차와 표준 21 강철의 세그먼트를 포함 하.
강철 콘크리트 인터페이스의 손상을 방지, 코어 시추 수행
- 신중 하 게 (물 드릴링, 드릴링 도구, 등 샤 프) 조정 및의 덮개 깊이에 콘크리트 품질에 따라 코어 드릴링 깊이 강철 강화.
참고: 엄지손가락의 규칙, 코어의 길이 2-3 배 이상 커버 깊이 되어야 합니다. 일반적으로 철강-콘크리트 인터페이스를 손상 없이 구조에서 코어를 깨는 수. - 콘크리트 코어 표면에서 액체 물을 제거합니다. 방수 분필 표시와 함께 핵심을 명확 하 게 라벨.
- 실험실으로 전송 하는 동안 수 분 조건 유지를 호 일을 꽉 확산에 핵심을 포장.
- 신중 하 게 (물 드릴링, 드릴링 도구, 등 샤 프) 조정 및의 덮개 깊이에 콘크리트 품질에 따라 코어 드릴링 깊이 강철 강화.
2. 실험실에서 준비 샘플
참고: 실험실 부식 테스트를 위해 그들을 준비 하기 위하여는 구조에서 가져온 각 샘플 (코어)를 다음이 단계를 적용. 이 핵심에 조건을 보존 하 고 원치 않는 끝-효과 (예를 들어, 틈새 부식) 로부터 보호 기능을 제공 하면서 (구체적인 덮개 감소), 부식 테스트를 가속 화 하기 위해 역할.
- .
- 감소 15-20 m m의 범위에서 샘플의 최종 구체적인 덮개 두께 얻기 위해 물된 다이아몬드 절단 하 여 프론트 사이드 (이 원래 노출된 쪽)에서 구체적인 덮개
- ( 그림 1 는 -b).
- 구체적인 덮개 두께 노출 면에 균일 한 다는 것을 확인 하십시오. 구체적인 덮개는 강화의 양 끝에서 측정 한 캘리퍼스와 (즉, 코어의 옆 얼굴에) 바 강철. 필요한 경우 사용 절단 또는 연마 도구 커버 두께 1mm 초과 차이.
- 강철 캘리퍼스 또는 코어의 옆 얼굴에 눈금자와 뒤에 강화 콘크리트의 두께 측정 하 고 확인 ~ 30-50 m m ( 그림 1 b). 필요한 경우, 잘라 물의 다이아몬드 커팅 코어.
참고:이 쪽에 필요 없는 연마.
- 사용 내부 직경 (2-4 m m)로 약간 큰 coring 드릴 길이의 최대 10 m m. 스크래치를 통해 각 막대 끝에 강철 주위 직접 콘크리트를 제거 하려면 강화 강철 막대의 직경 보다 시멘트의 나머지 붙여 준수 하는 적절 한 도구 (금속 주걱, 작은 부정 행위, 등)의 도움으로 철강 표면
- 하나 강철 막대의 끝에 작은 구멍을 드릴 및 각자 두드리는 나사는 금속을 사용 하 여 강철 바 케이블 러 그 (구리 케이블에 연결 된) 수정. 케이블 러 그를 강화 강철을 단단히 밀착 확인.
참고: 나사 지름을 약간 큰 (예, 0.1-0.2 m m에 의해) 보다 빡 빡 하 고 단단한 연결을 보장 하기 위해 철강에 교 련된 구멍의 되어야 합니다. - 강화 철강, 내 나사 스레드를 배치 하 고는 그것 않습니다 하지 내 다 어떤 장소에서 강화 강철 부분으로 이것은 전기 화학 측정 및 부식 동작 적용 가능성이 확인.
참고:이 수 수 보장 짧은 나사를 사용 하 여 드릴링 (철강의 축에 평행) 구멍의 방향에 주의 지불 하 여. 강철 막대의 컷된 얼굴은 막대에 수직 강철 막대의 축에 평행 드릴 쉽게 축. 그것은 따라서 중요는 철근 핵심 내 위치, 그렇지 않으면 컷된 강철 얼굴은 강철에 수직인 축 바. - 납땜, 용접, 또는 유사한 기술을 난방 강철 또는 철강-콘크리트 인터페이스 샘플에 영향을 미칠 수 있기 때문에 전기 케이블 연결을 사용 하지 마십시오.
- 메우기 aroun을 만든d는 둘 다 신중 하 게 구멍에 슬러리를 붓는 의해 고밀도 시멘트 페이스트/박격포/그라우트와 끝 바 강철. 또한 나사와 케이블 연결의 러 그 코트.
좋은 준수 및 최종 보호를 보장 하기 위해이 대 한
- 폴리머 수정 사용 시멘트 기반 제품.
참고: 다양 한 상용 제품 또는 유사한 수리 박격포로 판매 (재료의 표 참조) 존재 합니다. 제품 부식 억제제 또는 철강의 전기 화학 행동에 영향을 미치는 다른 물질을 포함 하지 않는 것이 중요 하다. - 이 시멘트 페이스트/박격포/그라우트 적용 되 고 공급 업체에 따라 즉, 제대로 치료 ' s 지침.
- 폴리머 수정 사용 시멘트 기반 제품.
- 는 코팅을 적용 하기 전에 콘크리트 표면 건조 실 온도 실내 기후에서의 몇 일 수 있습니다. 적극적인 (예를 들어, 오븐에서) 방지 또는 긴 (1-2 주 이상) 변경 (크래킹), 콘크리트의 미세 하 고 따라서 테스트 결과 영향을 미칠 수 있습니다이 코어의 건조.
- 코트 에폭시 수 지와 코어의 옆 표면. 또한 강화 강철 끝 및 케이블 연결 (나사, 케이블 러 그, 등) 바 코트 ( 그림 1 c-D).
- 같은 에폭시 수 지, 또한 이전 가장 가까운 구조 콘크리트 표면 ( 그림 1의 d)에 코어의 측면에 노출 된 콘크리트 표면의 끝 부분 코트. 강철 막대를 따라 노출된 (uncoated) 길이 60-80 m m의이 측에 두고.
- 두고 위 콘크리트 얼굴 코팅된 (즉, 노출 된 측면 비교 그림 1 d 반대 쪽).
참고: 사용 하는 에폭시 수 지는 콘크리트 (알칼리 성 조건, 확산, 예를 들어, 브러시, 등 쉽게 안정)에 응용 프로그램에 적합 해야 합니다. - 나중 노출 쪽으로 확산 꽉 장애물이 형성, 코팅 적용 솔루션에 포함 된 염화 하. 코팅 두께 인지 확인 적어도 2 mm. 구멍도 없고 모 공 코팅에 표시 되는 확인 합니다. 필요한 경우 적용 수 지의 여러 레이어.
- 프로토콜 여기 일시 중지 될 수 있습니다; 확산 꽉 호 일에 샘플을 다시 포장.
3. 부식 테스트
- 준비는 설치 솔루션에 대 한 노출.
- 장소 15-20 m m 구체적인 전시 샘플 측을 가진 탱크에 있는 모든 샘플 두께 아래쪽으로 직면 하 고 커버. 그들의 밑바닥 ( 그림 2)에서 샘플을 솔루션의 노출 수 있도록 작은 스페이서에 샘플을 탑재.
- 콘크리트 샘플 사이의 거리를 허용 하는 크기와 탱크를 선택 하 고 샘플 4 cm 이상; 탱크 벽 사이 탱크의 높이 범위에서 이상적으로 15-30 cm.
- 준비에 대 한 계측 데이터 로깅.
- 장소 노출 솔루션 ( 그림 2) 참조 전극
- .
참고: 참조 전극에 대 한 안정적인 참조 전극 노출 솔루션에 집중 될 수 있습니다 적합 한의 모든 종류 (예를 들어 Ag/AgCl/KCl 토 참조 전극)를 사용. 특별 한 조치가 필요할 수 노출 솔루션의 오염을 피하기 위하여 참조 전극과 반대로의 전해질에 의해. - 는 개별적으로는 강화 강철 바 대 ( 그림 2) 일반적인 기준 전극의 전위를 측정할 수 있는 한 자동된 데이터로 거를 모든 샘플을 연결 합니다. 데이터로 거를 사용 하 여 입력 임피던스 10 보다 높은 7 옴.
- 각 샘플에 대 한 하루 최소 4 측정 데이터로 거는 측정 간격을 설정, 우선으로, 1 시간 간격을 사용 하 여 각 샘플.
참고: 시간 t 0에 해당 하는 솔루션에 노출의 시작 = t = 0, 각 샘플에 대 한.
- . 수 위 등 솔루션, 접촉은 코어 샘플의 모든 낮은 측면 하지만 그들은 완전히 하지 (즉, 수 위의 위 샘플 얼굴로) 포장은 다는 것을 확인 하십시오. ( 그림 2) 참조 전극 및 노출 솔루션 사이 접촉을 유지.
참고: 일반적으로, 이것은 약 200-100 mV Ag/AgCl/KCl 토 1 대.
- 후 1-2 주에 3.5%의 준비 된 솔루션에 바꿉니다 노출 솔루션 NaCl 무게. 이온된 수를 사용 하 여이 염화 솔루션을 준비 하. 염화 솔루션 초기 염화 무료 솔루션 (동일한 깊이 침수의)와 같은 볼륨을 사용 합니다. 솔루션 및 염화 물 농도에 관련 된 변경의 증발을 제한 하려면 (권장) 뚜껑 노출 탱크를 닫습니다.
- 염화 노출, 정기적으로 동안 (2 주) 당 한 번 이상 확인 샘플에 관하여 물 수준. 필요한 경우, 이온된 수를 추가 합니다. 이 콘크리트의 leaching 촉진 하기 때문에 최소한으로 전체 노출 솔루션 갱신 제한. 각 샘플의 시간이 지나면서 잠재력의 기록된 진화를 평가 하 여 고 부식 개시에 대 한 조건을 고려 하 여 각 샘플의 부식 상태를 확인 하는
- 계속 모니터링 잠재력의 예제와 정기적으로 (각 2 주) 섹션 3.5에서에서 정의.
- 후 60 일, 무게 7% 해결책의 NaCl 농도 증가. 120 일 후 무게에 의해 10% 해결책의 NaCl 농도 증가. 이 후,이 수준에서 염화 물 농도 유지.
참고: 노출, 동안 샘플 일반적으로 전시 약 + /-30 내에서 상대적으로 안정적인 잠재력 염화 물 없는 물에 노출의 초기 값의 뮤직 비디오. 이 잠재적인 범위 것 이다 라고도 " 수동 수준 " 본 ( 그림 3). 그것은 각 개별 샘플에 대 한 달라질 수 있습니다.
- 노출, 동안 기록 된 강철 잠재력을 평가할 때 각 시료의 부식 상태를 확인을 다음 부식 개시에 대 한 기준를 사용 하 여. 다음 두 가지 조건을 부식 개시에 대 한 성취 될 필요가 (< 강한 클래스 = "xfig"> 그림 3):
- 잠재력 이상 150으로 감소 확인 수동 5 일의 기간 내에서 레벨 또는 짧은에서 mV.
- 다음 10 일 동안 체크 잠재력 달성된 부정적인 수준에 stabled 남아 추가, 감소 또는 50의 최대 복구 mV.
: 대 한 더 많은 배경 정보 부식 개시의 검출에 대 한이 기준에 대 한 참고 토론.
- 부식 개시에 대 한이 기준 만족 즉시 노출 솔루션에서 샘플을 제거 고 섹션 4에서에서 설명한 대로. 이 샘플 ( 그림 3)의 부식 개시 (t ini)에 시간을 기록 합니다. 나머지 샘플 노출 테스트 계속.
- 경우 수동 수준에서 잠재적인 감소 미만 150 mV, 올 노출 시간 동안 샘플을 밀접 하 게 관찰. 경우 가능성이 더욱 감소 하 고 안정적인 수준 달성, 부식 상태에서 변경으로 이것을 고려 하십시오.
- 다른 측정 (예를 들어, 22의 선형 분극 저항 측정) 부식 상태를 확인 하 여 또는 섹션 4에서에서 설명한 것 처럼 마침내 그들을 분석 하 여 같은 샘플에 특별 한 주의
- . 부식 개시의 시간 명확 하 게 관찰 작용 수 없습니다, 경우 거부 샘플.
참고: 솔루션을 교환 또는 일반적으로 염화 물 농도 증가 잠재력의 변화를 리드. 이 노출 솔루션/참조 전극 또는 노출 솔루션/콘크리트 샘플 23의 두는 접속점에 다른 보급 잠재력을 설립 관련이 있을 수 있습니다. 이러한 변경 내용은 마찬가지로 동일한 탱크에서 노출 하는 모든 샘플을 영향을 줍니다. 그들은 부식 상태에 변화를 표시 하지 않습니다.
참고: 참조 전극 불안정 하거나 솔루션에 누출, 드리프트를 전시할 것 이다. 결과적으로, 모든 모니터링된 강철 잠재력 시간이 지남에 동일한 추세를 보여줄 것 이다. 이 부식 상태 변경을 나타내지 않습니다.
4. 부식 개시 후 분석 샘플
- 분할 강철 봉 제거 샘플
- 노출 솔루션에서 샘플의 철수, 시 추가 분석에 대 한와 철강 표면 및 강철 콘크리트 인터페이스에서 콘크리트의 시각적인 검사에 대 한 콘크리트 코어 (4.1.2 단계)로 분할.
- 수냉식된 다이아몬드 절단 블레이드 ( 그림 4)와 후방 (솔루션에 노출 되지 것) 으로부터 콘크리트 코어를 잘라. 섹션은 후방 표면 및 강철 강화 바에 정렬 된 평행한 수직 다는 것을 확인 하십시오. 손상을 방지 하려면 강철 봉 절단의 깊이 인지 확인 (약 10 m m)에 의해 더 낮은이에 구체적인 덮개 두께 보다.
- 부정 행위 또는 비슷한 도구를 삽입 하 고 콘크리트 코어 2 개 반으로 분할;이 강철 봉 주위 콘크리트를 나눌 것입니다
- 부드럽게 제거 강화 하는 콘크리트에서 바 강철, 콘크리트 샘플의 2 개 반 ( 그림 5 는) 바 스틸의 인쇄물 나뭇잎이.
- 강철 콘크리트 인터페이스를 시각적으로 검사.
- 즉시 문서 (사진, 그림, 등) 콘크리트에 강철 표면 및 강철 막대를 검토 하 여 철강-콘크리트 인터페이스의 시각적 모양을 인쇄물. 다음에 주의.
- 문서 위치 및 부식의 형태.
참고: 부식 개시의 사이트 수 있습니다 일반적으로 쉽게 확인할 수 침전 된 부식 제품 ( 그림 5 를)에 의해. 수와이 관광 명소의 위치를 표시 합니다. 부식 제품의 색깔이 관심사의 또한 이다. 일반적으로, 분할 시 들은 다크/블랙/녹색입니다. 공기에 드러낼 때, 그들은 브라운/무엇이 될 - 체크 거짓 부식 개시, 즉에 대 한 표본 또는 강철 막대 가까이 시작 했습니다 부식이 끝납니다. 이 경우는 샘플을 거부 하 고 아무 C 크리 결정 될 수 있다.
참고: 부식에 또는 강철 막대 가까운 테스트 기간 동안 시작 종료, 즉, 철강의 15 mm 이내 끝, 바 거짓 부식 개시로 간주 됩니다. 이 틈새 상황, 끝 보호 조치 (예:, 불 쌍 한 그라우트 채우기 또는 다공성 에폭시 코팅), 바 부족 한 철강 때문일 수 있습니다 또는 케이블 연결이 돌출 철강 금속 나사에 대 한 때문에 (섹션 2.2 및 2.3) 바. - 문서 기포 또는 콘크리트에 모 공입니다. 무효 또는 숨 구멍의 위치 부식 개시의 위치와 일치 하는 여부의.
- 균열, 넓어짐, 거친 집계, 이물질 특유 기능 문서, 넥타이 와이어, 스페이서, 등등., 콘크리트 및 부식 개시의 위치에 관하여 그들의 위치에서.
- 탄 화 깊이 측정.
- 즉시 문서 phenolphthalein 솔루션 분할 콘크리트 표면 스프레이 및 탄 화 깊이 24 결정.
참고: 그것은 아니라면, 및 탄 화 깊이 강철 표면에 도달 여부를 중요 한 강철 바에 탄 화 깊이의 거리. 이 결과 함께 보고 해야 합니다.
- 즉시 문서 phenolphthalein 솔루션 분할 콘크리트 표면 스프레이 및 탄 화 깊이 24 결정.
- 염화 분석을 수행 하 고 C 크리 확인.
- 콘크리트 코어의 두 반쪽에 제거 했다 ( 그림 6 는) 절단 물의 다이아몬드에 의하여 에폭시 코팅 부품.
- 획득된 프리즘에서 콘크리트에서에서 제거 표지 영역 ( 그림 6 b) 바 스틸을 2mm 아래로 냉각된 다이아몬드 절단에 의하여. 105 ° C에서 콘크리트를 하룻밤 건조.
- 그 후, 콘크리트를 분쇄 하 고 분쇄 분말을 수집;이 연 삭 단계의 두께 4 mm 그림 6 (c). 이, 각 콘크리트 코어의 샘플의 절반 가루 + 2 m m 강철 바의 깊이에서 구체적.
- 건조 일정 무게를 105 ° C에서 얻은 콘크리트 분말 샘플. 표준 7 , 8에 따르면 말린된 콘크리트 가루에 산 성 염화 물 농도 분석 합니다. 두 값의 평균을 계산.
참고: 결과 염화 콘텐츠 콘크리트의 무게 백분율. - 염화 물 분석을 위해 사용 하는 특정 샘플에 콘크리트의 시멘트 내용이 결정 될 수 있는 경우 (예를 들면, 적당 한 방법 25 , 26 ,에 의하여 27), 시멘트의 중량 백분율로 변환 염화 콘텐츠.
- 중요 한 염화 콘텐츠 특정 샘플에 대 한 C 크리 염화 분석의 결과 문서화 합니다. 콘크리트의 무게 또는 시멘트의 무게 백분율의 점에서 값을 표현 경우 나타냅니다 있는지 확인 하십시오.
- 각 테스트 보고서로 결과 문서화 샘플.
- 테스트 결과 (기록 된 잠재력 시간, 시간을 부식 개시, 탄 화 깊이, C 크리) 함께 육안 검사 (단원 4.2)에서 모든 문서화 효과 보고.
5. 특별 한 상황 처리
- 염화 노출 전에 부정적인 잠재력 관찰 된다, 즉, 잠재적인 스틸 때 명확 하 게 부정적인 염화 무료 솔루션 (3.3 단원)에 초기 노출 하는 경우 다음과 같은 특별 한 고려 사항을 제공 합니다.
- 고려 false 부식 개시의 이벤트
- .
- 각 강철 막대에 의해 강철 막대를 제거 하 여 거짓 부식 개시 종료 확인 종료 (수냉식된 다이아몬드 절단) 샘플에서 콘크리트. 까지 제거 ~ 20 mm 각 측면에서 콘크리트.
- 측정 참조 전극 노출된 콘크리트 표면에 젖은 스폰지의 도움으로 배치 하 여 고 전기 강철 바의 절단된 얼굴에 연락 하 여 철강의 잠재력을 다시
- 잠재력은 여전히 비교적 부정적인, 거부 샘플.
- 는 잠재력 같은 시리즈의 다른 샘플의 수동 레벨의 범위에 있는 경우 다시 C 크리를 확인 하려면 샘플을 사용 하십시오. 이 경우에 프로토콜의 2.2 단계로 진행 합니다. 결과 보고할 때 나타내는이 샘플은 작은 (짧은 노출 스틸 바 길이) 다른 것 들 보다.
- False 부식 개시를 제외 시킬 수 있습니다, 경우 철강 깊이에 콘크리트는 이미 탄산 확인 하 고 강철 깊이에서 염화 물 농도 결정 고려. 탄 또는 매우 높은 염화 물 농도 일로 시 부식의 개시, 설명 하는 경우이 테스트 보고서에 문서 고 아무 C 크리는 경우에 결정 될 수 있다.
참고:이 강철 깊이에 콘크리트는 이미 탄산 일로 시 부식 촉진 염화의 충분 한 금액을 포함 경우 발생할 수 있습니다. 이 경우 있을 때 건조 기간, 즉, 구조에서 찍은 샘플 구조에 따라서, 부식 없음 활성 부식을 발생 때 검출 될 수 섹션 1에에서 설명 된 검사 방법에 의하여.
Representative Results
그림 7 에 일반적인 강철 후보는 실험실에 있는 염화 물 노출 하는 동안 모니터링 표시 됩니다. 두 예제 잠재력 매우 짧은 시간 내에 크게 드롭 수 있습니다 하지만 그 부식 프로세스 수 있습니다 아직 안정적으로 전파 하지, 그것의 초기 수동 수준으로 가능성의 증가 통해 명백 하 게 되는 보여 줍니다. 이 프로토콜에서 부식 개시, 즉, 시간에서 노출 중지 되 고 C크리 결정의 시간 표시 된 잠재적인 드롭 (3.5.2 섹션과 를 참조 하는 부정적인 잠재력의 10 일 뒤에 의해 정의 됩니다. 토론 대 한 자세한 내용은).
안정적인 부식 개시 될 때까지 몇 개월 걸릴 수 있습니다 일반적입니다. 이 또한 샘플은 구조에서 가져온 콘크리트에 이미 있는 초기 염화 물 내용에 따라 달라 집니다. 지금까지 실시 한 실험의 일부의 경우, 그것은 부식 시작 될 때까지 1 년 이상 했다.
그림 8 C크리 스위스 알프스에 40 년 오래 된도 터널 보다 더에서 11 샘플 측정의 예를 보여 줍니다. 이러한 모든 샘플 1-2 m2의 영역 내에서 가져온, 따라서 아마도 동일 하 게 제작 되었고 노출. 이 예제에서는 샘플링 시간에 강철 표면에 염화 콘텐츠 무시할 수 했다. 또한, 탄 전면 강철 표면에서 멀리 아직도 이었다.
그림 9 는 잠재적인 강철 염화 무료 솔루션에 노출 시 강하게 감소 두 가지 예를 보여줍니다. 이러한 경우 중 하나에서 샘플의 후속 (파괴) 시험 기간 동안 발견 강 깊이에 콘크리트 탄산 이미 했다. 철강 표면에 물의 도착, 부식 과정 따라서 즉시 시작 했다. 다른 경우에, 거짓 부식 개시 강철 중 하나에서 발생 한 끝을 바.
그림 1 . 구조와 처리 실험실에서에서 샘플 촬영의 도식 그리기: (한) 콘크리트 코어 강화 강철의; 포함 된 조각으로 (b) 수냉식된 다이아몬드 절단에 노출 콘크리트 덮개 뒷면에 감소 (c) 강철 강철 주위 일부 콘크리트를 제거 하 고 조밀한 시멘트 페이스트/박격포와 후속 에폭시 코팅; 교체에 의하여 끝 보호 봉 그리고 (d) 에폭시 코팅 옆 얼굴에과 노출 된 콘크리트 표면의 끝 영역. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 . 실험실에서 부식 테스트에 대 한 설정의 회로도 도면. 이 노출 탱크 샘플의 위치를 보여줍니다. 스페이서는 하단 샘플 표면에서 접촉 노출 솔루션을 보장 하는 데 사용 됩니다. 모든 샘플 참조 전극 노출 솔루션에 대 각 샘플의 잠재력 측정 데이터로 거에 연결 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3 . 철강 잠재적인 부식 개시에 대 한 기준을 설명의 가능한 시간 발전의 도식 그리기. 시점에서 1, 잠재적인 드롭 미만 150 mV 초기 "수동 수준"에서 발생 합니다. 시점에서 2, 잠재적인 드롭 적어도 150 mV 발생, repassivation; 뒤에 시점에서 3, 잠재적인 적어도 150의 드롭 mV (5 일의 최대) 내에서 발생 하 고 달성된 부정적인 잠재 수준 10 일 이상 지속 됩니다. Tini에서 노출 솔루션에서 샘플을 철수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 . 절단 및 부식 개시의 탐지 후 콘크리트 샘플의 분할을 보여주는 도식 그리기. 첫째, "트렌치" 강철 막대를 동시에 후방 쪽에서 잘라입니다. 부정 행위 또는 유사한 도구를 삽입 하 여 화살표에 표시 된 대로 샘플을 분할 하는 트렌치를 사용할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5 . 부식 개시 후 샘플 분석을 보여주는 사진. (는) 분할 및 (b)는 녹 자리 강철에 표시 되는 샘플의 두 반쪽 표면 부식 개시 후. 다른 샘플에서 사진입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6 . 도식 그리기 보여주는 부식 개시 후 염화 분석에 대 한 샘플링: (는) 분할 콘크리트 코어의 에폭시 코팅 부분 제거 (보라색 = 절단 평면); (b) 철강 표면에서 2mm까지 구체적인 덮개의 제거 (보라색 = 절단 평면); (c) + 커버 깊이 바 스틸의 2 m m의 깊이 간격 연 삭 (빨간색 = 샘플된 볼륨). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 7 . 대표 예 측정 잠재적인 대 시간 곡선. 그 뒤에 수 있습니다 잠재적인 증가 (repassivation)에 의해 제안 된 기준에 따라 안정적인 부식 개시 마침내 시작 될 때까지 일반적으로 발음된 잠재적인 방울. (한) 경우 잠재적인 부정적인 수준에 안정화 및 (b)는 예를 들어 어디 가능성이 감소 하는 10 일간의 공부 기간 동안 계속 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 8 . C크리 11 샘플 촬영에서 측정 된의 예를 들어 내는 작은 구체적인 영역에서 40 년에 오래 된도 터널 스위스 알프스에. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 9 . 표시 된 잠재력의 예는 염화 무료 솔루션에 노출 되 면 즉시 감소. 한 경우에, 강철 깊이에 콘크리트는 이미 탄산, 따라서 강철 표면에 물의 도착 시 부식 과정 즉시 시작, 날카로운 감소 잠재력에 지도. 다른 경우에, 거짓 부식 개시 강철 중 하나에서 발생 한 끝, 바는 여기 보다 점진적으로 잠재적인 감소에 지도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Discussion
C크리 를 결정 하기 위해 제안 된 실험 프로토콜의 성공 위한 가장 중요 한 단계는 거짓 부식 시작 및 끝 효과 바 다른 강철을 방지 하기 위해 취한 조치를 포함 하 여. 이와 관련, 접근의 다양 한 테스트 되었습니다, 중 여기 보고 프로토콜28최상의 결과 얻을 것을 발견 했다. 추가 테스트,이 방법은 10% 아래에 잘못 된 개시의 속도 감소 허용. 한편으로,이 코팅 에폭시 수 지, 콘크리트 강철 막대를 통해 염화의 전송의 길이 상당히 종료는 증가 된 노출된 콘크리트 표면의 테두리 영역 때문입니다. 다른 한편으로, 그것의 끝에 강철 막대 주위 원래 콘크리트 대체는 고밀도, 높은 알칼리 cementitious 슬러리는 크게이 분야에서 내 식 성 향상. 이러한 시스템, 즉, 강철 코팅 폴리머 수정 cementitious 물자의 층을 가진 끝, 바 또한 다른 연구29,30에서 성공 입증 했다.
또 다른 중요 한 측면 부식 개시에 대 한 기준 이다. 이 조건은 RILEM 기술 위원회 TC-235 C크리 31실험실 제조 하는 샘플의 측정에 대 한 테스트 방법을 권장을 목적으로 하는 기반으로 합니다. 근거는 잘 알려진 다는 것은 콘크리트에 포함 된 unpolarized 강철의 부식의 그 발병 시간 보다는 잘 정의 된 인스턴트30,32의 오랜 기간 동안 자리를 차지할 수 있습니다. 스틸 상대적으로 낮은 염화 물 농도에서 침식 시작할 수 있지만 이러한 부식 과정을 유지할 수 없는 경우, repassivation 발생 초기 수동 수준으로 다시 잠재적인 증가 의해 명백한 되. 이러한 depassivation repassivation 이벤트는 일반적으로 유사한 연구30,,3334에서 관찰 됩니다. 염화 물 농도의 안정적인 부식 한 번에 측정은 수동 수준에서 잠재적인 편차의 첫 징후는 명백한 될 시간 보다 연습에 대 한 더 적합 합니다. 제안 된 기준으로 C크리 염화 물 농도를는 부식 시작 하 고 또한 안정적으로 전파를 나타냅니다.
방법의 한계는 샘플 상대적으로 작은 결과35,36에 영향이 있을 수 있습니다. 이 중화 하기 위해이 샘플 (이상 10)의 상대적으로 높은 숫자를 사용 하 여 좋습니다. 신뢰의 수준 C크리 실제 테스트 영역에서의 통계적 분포에 따라 달라 집니다. 자세한 내용은 이와 관련,36참조를 참조 하십시오. 추가 제한은 실험실 노출에서 습기 조건 실제 구조를 달라질 수 있습니다. 마지막으로, 부식 개시의 탐지 가능성은 일반적으로 음수와 같은 슬 래그 시멘트 또는 다른 황화 포함 바인더의 경우에서 어려울 수 있습니다.
우리의 지식 최선을 부식 개시 이전 단계에서 엔지니어링 구조에 C크리티컬 결심의 첫 번째 방법입니다. 경험적 경험 구조에서 얻은 부식 개시 후 정의 의해, 달리이 메서드는 특정 구조 또는 구조 부재에 대 한 C크리 부식 저하 발생 하기 전에 측정 하 사용할 수 있습니다. ; 결과 이렇게 (미래) 부식의 위험을 평가 하 고 부식 개시 (서비스 수명 모델링)에 남은 시간을 예측에 사용할 수 있습니다. 따라서,이 메서드는 테스트, 기계적 시험 (압축 강도, 등) 사용 되는 설립된 방법에 유사한 물자에 사용 될 가능성이
메서드는 현재 다양 한 스위스에서 다른 콘크리트 인프라에 적용 됩니다. 이 구조에서 C크리 의 통계 분포에 대 한 심각 하 게 제한5 지식을 넓힐 것 이다. 또한, 그것은 구조, 건축 자재 사용, 등, 나이 등 다른 요인의 영향을 공개 하 고 따라서 인프라 관리에서 의사 결정자 및 토목에 대 한 중요 한 정보를 제공 됩니다.
Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
여기에 설명 된 작업 부분에 스위스 연방도 관리 (연구 프로젝트 AGB2012/010)에 의해 융자 되었다. 우리는 크게 재정 지원을 인정 한다.
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) |
References
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