Die hier beschriebene Arbeiten wurde teilweise durch das Schweizer Bundesamt für Strassen (Forschungsprojekt AGB2012/010) finanziert. Wir erkennen deutlich die finanzielle Unterstützung.

<ol>
	<li>Bertolini, L., Elsener, B., Pedeferri, P., Redaelli, E., Polder, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. 2nd edn. , (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Development of an holistic approach to ensure the durability of new concrete construction. , (1997).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Condition+control+and+assessment+of+reinforced+concrete+structures+exposed+to+corrosive+environments.">Condition control and assessment of reinforced concrete structures exposed to corrosive environments.</a> F&#233;d&#233;ration Internationale du B&#233;ton (fib). , (2011).</li><li>Angst, U. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Present+and+future+durability+challenges+for+reinforced+concrete+structures.">Present and future durability challenges for reinforced concrete structures.</a> Mater. Corros. 63 (12), 1047-1051 (2012).</li><li>Angst, U., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+chloride+content+in+reinforced+concrete+-+A+review.">Critical chloride content in reinforced concrete - A review.</a> Cem. Concr. Res. 39 (12), 1122-1138 (2009).</li><li>Breit, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zum+Ansatz+eines+kritischen+Chloridgehaltes+bei+Stahlbetonbauwerken.">Zum Ansatz eines kritischen Chloridgehaltes bei Stahlbetonbauwerken.</a> Beton- und Stahlbetonbau. (5), 290-298 (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=European+Standard+EN14629:+Products+and+systems+for+the+protection+and+repair+of+concrete+structures+-+Test+methods+-+Determination+of+chloride+content+in+hardened+concrete.">European Standard EN14629: Products and systems for the protection and repair of concrete structures - Test methods - Determination of chloride content in hardened concrete.</a> European Committee for Standardization. , (2007).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ASTM+C1152+Standard+Test+Method+for+Acid-Soluble+Chloride+in+Mortar+and+Concrete.">ASTM C1152 Standard Test Method for Acid-Soluble Chloride in Mortar and Concrete.</a> ASTM International. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SIA+269/2:2011+Erhaltung+von+Tragwerken+-+Betonbau.">SIA 269/2:2011 Erhaltung von Tragwerken - Betonbau.</a> Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein SIA. , (2011).</li><li>Draft, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Draft+recommendation+for+repair+strategies+for+concrete+structures+damaged+by+reinforcement+corrosion.">Draft recommendation for repair strategies for concrete structures damaged by reinforcement corrosion.</a> Mater Struct. 27, 415-436 (1994).</li><li>Broomfield, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corrosion of Steel in Concrete: Understanding, Investigation and Repair. 2nd edn. , (2006).</li><li>Richartz, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Die+Bindung+von+Chlorid+bei+der+Zementerh&#228;rtung.">Die Bindung von Chlorid bei der Zementerh&#228;rtung.</a> Zement-Kalk-Gips. 10, 447-456 (1969).</li><li>Vassie, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinforcement+corrosion+and+the+durability+of+concrete+bridges.">Reinforcement corrosion and the durability of concrete bridges.</a> Proc. Inst. Civ. Eng. Part 1. 76, 713-723 (1984).</li><li>Angst, U. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+steel-concrete+interface.">The steel-concrete interface.</a> Mater. Struct. 50 (2), 143 (2017).</li><li>Polder, R. B., Peelen, W. H. A., Courage, W. M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-traditional+assessment+and+maintenance+methods+for+aging+concrete+structures+-+technical+and+non-technical+issues.">Non-traditional assessment and maintenance methods for aging concrete structures - technical and non-technical issues.</a> Mater. Corros. 63 (12), 1147-1153 (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+Test+Method+for+Corrosion+Potentials+of+Uncoated+Reinforcing+Steel+in+Concrete.">Standard Test Method for Corrosion Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete.</a> ASTM International. , (2015).</li><li>Planung, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SIA+2006:2013+Planung+Durchf&#252;hrung+und+Interpretation+der+Potenzialmessung+an+Stahlbetonbauten.">SIA 2006:2013 Planung Durchf&#252;hrung und Interpretation der Potenzialmessung an Stahlbetonbauten.</a> Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein SIA. , (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=B3:+Merkblatt+f&#252;r+Elektrochemische+Potentialmessungen+zur+Detektion+von+Bewehrungsstahlkorrosion.">B3: Merkblatt f&#252;r Elektrochemische Potentialmessungen zur Detektion von Bewehrungsstahlkorrosion.</a> Deutsche Gesellschaft f&#252;r Zerst&#246;rungsfreie Pr&#252;fung DGZfP. , (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=B2:+Merkblatt+zur+zerst&#246;rungsfreien+Betondeckungsmessung+und+Bewehrungsortung+an+Stahl-+und+Spannbetonbauteilen.">B2: Merkblatt zur zerst&#246;rungsfreien Betondeckungsmessung und Bewehrungsortung an Stahl- und Spannbetonbauteilen.</a> Deutsche Gesellschaft f&#252;r Zerst&#246;rungsfreie Pr&#252;fung DGZfP. , (2014).</li><li>Soylev, T. A., Fran&#231;ois, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+of+steel-concrete+interface+and+corrosion+of+reinforcing+steel.">Quality of steel-concrete interface and corrosion of reinforcing steel.</a> Cem. Concr. Res. 33 (9), 1407-1415 (2003).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=European+Standard+EN+12504-1:2009+-+Testing+concrete+in+structures.+Cored+specimens.+Taking,+examining+and+testing+in+compression.">European Standard EN 12504-1:2009 - Testing concrete in structures. Cored specimens. Taking, examining and testing in compression.</a> European Committee for Standardization. , (2009).</li><li>Andrade, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Test+methods+for+on-site+corrosion+rate+measurement+of+steel+reinforcement+in+concrete+by+means+of+the+polarization+resistance+method.">Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel reinforcement in concrete by means of the polarization resistance method.</a> Mater Struct. 37 (273), 623-643 (2004).</li><li>Angst, U., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;., Myrdal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+potentials+as+source+of+error+in+electrochemical+measurements+in+concrete.">Diffusion potentials as source of error in electrochemical measurements in concrete.</a> Mater Struct. 42 (3), 365-375 (2009).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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 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.</a> European Committee for Standardization. , (2006).</li><li>Gulikers, J., Andrade, C., Kropp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+and+Modelling+the+Chloride+Ingress+into+Concrete.">Testing and Modelling the Chloride Ingress into Concrete.</a> RILEM Proceedings PRO 19. , (2000).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ASTM+C1084+Standard+Test+Method+for+Portland-Cement+Content+of+Hardened+Hydraulic-Cement+Concrete.">ASTM C1084 Standard Test Method for Portland-Cement Content of Hardened Hydraulic-Cement Concrete.</a> ASTM International. , (2013).</li><li>Boschmann K&#228;thler, C., Angst, U. M., Wagner, M., Elsener, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+analysis+for+determination+of+cement+content+in+concrete+to+improve+accuracy+of+chloride+analyses.">Image analysis for determination of cement content in concrete to improve accuracy of chloride analyses.</a> Cem Concr Res. , (2017).</li><li>Angst, U., Wagner, M., Elsener, B., Leemann, A., Nygaard, P. v. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+to+determine+the+critical+chloride+content+of+existing+reinforced+structures.">Method to determine the critical chloride content of existing reinforced structures.</a> VSS report no. 677. , (2016).</li><li>Lambert, P., Page, C. L., Vassie, P. R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigations+of+reinforcement+corrosion:+Part+2+-+Electrochemical+monitoring+of+steel+in+chloride-contaminated+concrete.">Investigations of reinforcement corrosion: Part 2 - Electrochemical monitoring of steel in chloride-contaminated concrete.</a> Mater. Struct. 24 (143), 351-358 (1991).</li><li>Angst, U. M., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chloride+induced+reinforcement+corrosion:+Electrochemical+monitoring+of+initiation+stage+and+chloride+threshold+values.">Chloride induced reinforcement corrosion: Electrochemical monitoring of initiation stage and chloride threshold values.</a> Corros. Sci. 53 (4), 1451-1464 (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> RILEM technical committee 235-CTC. , (2015).</li><li>Angst, U., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chloride+induced+reinforcement+corrosion:+Rate+limiting+step+of+early+pitting+corrosion.">Chloride induced reinforcement corrosion: Rate limiting step of early pitting corrosion.</a> Electrochim Acta. 56 (17), 5877-5889 (2011).</li><li>Boubitsas, D., Tang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+reinforcement+steel+surface+condition+on+initiation+of+chloride+induced+corrosion.">The influence of reinforcement steel surface condition on initiation of chloride induced corrosion.</a> Mater Struct. 48 (8), 2641-2658 (2015).</li><li>Pacheco, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corrosion+of+steel+in+cracked+concrete+-+chloride+microanalysis+and+service+life+predictions.">Corrosion of steel in cracked concrete - chloride microanalysis and service life predictions.</a> TU Delft. , (2015).</li><li>Li, L., Sag&#252;&#233;s, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chloride+corrosion+threshold+of+reinforcing+steel+in+alkaline+solutions+-+Effect+of+specimen+size.">Chloride corrosion threshold of reinforcing steel in alkaline solutions - Effect of specimen size.</a> Corros. 60 (2), 195-202 (2004).</li><li>Angst, U., R&#248;nnquist, A., Elsener, B., Larsen, C. K., Vennesland, &. #. 2. 1. 6. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probabilistic+considerations+on+the+effect+of+specimen+size+on+the+critical+chloride+content+in+reinforced+concrete.">Probabilistic considerations on the effect of specimen size on the critical chloride content in reinforced concrete.</a> Corros. Sci. 53 (1), 177-187 (2011).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die wichtigsten Schritte für den Erfolg des vorgeschlagenen experimentellen Protokolls CCrit zu bestimmen sind einschließlich der Maßnahmen, falsche Korrosion Einleitung und andere Stahlbarren Ende Effekte zu verhindern. In diesem Zusammenhang wurden eine Vielzahl von Ansätzen getestet, darunter fand die hier gemeldeten Protokoll liefern die besten Ergebnisse28. In weiteren Tests erlaubt dieser Ansatz Verringerung der Rate der falsche Initiation auf unter 10 %. Auf der einen Seite ist dies aufgrund Beschichtung das Grenzgebiet der exponierten Betonoberfläche mit Epoxidharz, die erhöht erheblich die Länge des Transports von Chloriden durch den Beton, die Stahlstange endet. Auf der anderen Seite verbessert ersetzt den ursprünglichen Beton um den Stahl Stab an den Enden mit einem dichten, stark alkalischen zementgebundene Gülle erheblich die Korrosionsbeständigkeit in diesen Bereichen. Solche Systeme, d. h.den Stahl Beschichtung Lenkerhörnchen mit einer Schicht aus einem Polymer-modifizierten zementgebundene Material bewährt haben auch in anderen Studien29,30.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Kriterium für Korrosion Einleitung. Dieses Kriterium basiert auf RILEM technischen Komitees TC-235, die zielte darauf ab, ein Prüfverfahren für die Messung von CCrit in Proben im Labor31hergestellt zu empfehlen. Die Begründung ist, dass es allgemein bekannt ist, dass einsetzende Korrosion unpolarisierten Stahl in Beton eingebettet möglicherweise über einen langen Zeitraum der Zeit eher als eine wohldefinierte instant30,32statt. Stahl kann bei relativ niedrigem Chlorid-Konzentrationen korrodieren beginnen, aber wenn diese nicht in der Lage, den Korrosionsprozess aufrecht zu erhalten sind, wird Repassivierung auftreten, das wird deutlich durch einen potenziellen Anstieg wieder auf das Ausgangsniveau passive. Solche Ereignisse Depassivierung Repassivierung werden in der Regel in ähnlichen Studien30,33,34beobachtet. Die Chloridkonzentration, gemessen in einer Zeit der stabilen Korrosion ist für die Praxis relevanter als die Zeit, an der die ersten Anzeichen für mögliche Abweichungen von der passiven Ebene bemerkbar. Mit dem vorgeschlagenen Kriterium stellt CCrit die Chloridkonzentration bei der Korrosion initiiert und auch stabil ausbreitet.
Eine Einschränkung der Methode ist, dass die Proben relativ klein, die möglicherweise eines Einfluss auf die Ergebnisse35,36. Um dem entgegenzuwirken, wird vorgeschlagen, um eine relativ hohe Anzahl von Proben (idealerweise 10) zu verwenden. Das Maß an Vertrauen hängt von der statistischen Verteilung der CCrit im eigentlichen Testbereich. Näheres entnehmen Sie bitte in diesem Zusammenhang aufum 36zu verweisen. Eine weitere Einschränkung ist, dass die Feuchtigkeit-Zustände in der Labor-Ausstellung von denen der eine tatsächliche Struktur abweichen können. Zu guter Letzt die Erkennung der Korrosion Initiation in Fällen möglicherweise schwer wo das Potenzial in der Regel negativ, wie z. B. in Schlacke Zemente oder anderen Sulfid mit Bindemitteln ist.
Nach bestem Wissen und gewissen ist dies die erste Methode CCrit Bestimmung in Ingenieurbauwerken in einem Stadium vor Korrosion Einleitung. Im Gegensatz zur empirischen Erfahrungen aus Strukturen, die definitionsgemäß nach Korrosion Initiation erhalten ist, kann diese Methode zur Ckritische Trefferwertung für bestimmte Strukturen oder Tragwerke zu messen, bevor Korrosion Abbau tritt ; die Ergebnisse können somit zur Bewertung des Risikos der (zukünftigen) Korrosion und Vorhersagen, die verbleibende Zeit zur Korrosion Initiation (Service-Leben-Modellierung) verwendet werden. Also, diese Methode hat das Potenzial, in Material testing, ähnlich wie bei etablierten Methoden für die mechanische Prüfung (Druckfestigkeit, etc.) verwendet werden
Die Methode wird derzeit eine Reihe von verschiedenen konkreten Infrastrukturen in der Schweiz. Dies wird das stark eingeschränkt5 wissen über statistische Verteilungen von CCrit in Strukturen erweitern. Darüber hinaus wird es zeigen den Einfluss verschiedener Faktoren wie dem Alter der Strukturen, der verwendeten Baumaterialien, etc., und somit für wichtige Informationen für Bauingenieure und für Entscheidungsträger im Infrastrukturmanagement.

Korrosion von Stahl in Beton, ausgelöst durch das Eindringen von Chloriden durch den Beton, ist die häufigste Ursache für den vorzeitigen Abbau von Stahl-und vorgespannten und stellt somit eine der wichtigsten Herausforderungen in hoch-und Tiefbau1,2,3,4. Industrieländer haben in der Regel einen großen Bestand an Altern konkrete Infrastrukturen, erbaut in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts und somit mit einer Geschichte von mehreren Jahrzehnten der Exposition gegenüber Meeresklima oder Enteisung Salze auf Straßen verwendet. Die Möglichkeit, den Zustand dieser Strukturen, d. h., das Risiko für Korrosion zuverlässig zu beurteilen, bildet der Grundlage für die Planung von Wartungsarbeiten und Infrastruktur-Management, im Allgemeinen.
Die etablierten Ansatz im Maschinenbau für die Verwaltung von chloridinduzierten Stahlkorrosion in Beton basiert auf einem Chlorid Schwellenwert Wert (auch benannt kritischer Chloridgehalt, CCrit)1,5, 6. nach diesem Konzept Korrosion Einleitung wird gedacht, um auftreten, sobald die Chloridkonzentration im Beton an der Stahloberfläche den C-Crit -Schwellenwert überschreitet. So verlassen Beurteilung des Zustandes der bestehenden Strukturen und Abschätzung der Restlebensdauer in der Regel auf die Bestimmung des Chloridgehaltes in verschiedenen Tiefen im Beton, besonders in der Tiefe des eingebetteten Betonstahls. Es gibt eine Reihe von zuverlässigen und standardisierte Methoden zur Messung dieser Chloridkonzentration in Proben von konkreten7,8. Vergleicht man die Ergebnisse zu CCrit bildet die Grundlage für die Beurteilung der Korrosionsgefahr und Planung, die Art und das Ausmaß der Reparaturmaßnahmen. Dieser Ansatz erfordert jedoch Kenntnis von CKrit.
Unterschiedliche internationale Standards und Empfehlungen sowie Text Bücher, festgelegt Werte für CCrit1,3,9,10,11. Diese sind in der Regel rund 0,4 % Chlorid nach Gewicht des Zements, basierend auf langjähriger Erfahrung oder frühen Studien12,13. Es ist jedoch bekannt, dass die tatsächlichen Widerstand gegen CCrit einer bestimmten Struktur oder Tragwerk von den verwendeten Materialien geprägt, durch das Alter der Struktur und durch Exposition Geschichte und Bedingungen1 , 5. so, es ist allgemein anerkannt, dass die Erfahrung von einer Struktur nur auf andere Strukturen mit Vorsicht angewendet werden sollte.
Trotzdem ist es üblich engineering Praxis um tabellarisierte Ckritische Werte, unabhängig von der tatsächlichen Struktur zu verwenden. Dies kann durch die große Streuung der CCrit in der Literatur und durch den Mangel an zuverlässigen Methoden zur Bestimmung von CCrit vor Ort und im Labor5erklärt werden. Der Ansatz der Verwendung von tabellarischen Grenzwerte in Haltbarkeit Bewertungen steht im Gegensatz zu Strukturüberlegungen in Zustand Einschätzungen des Alterns Betonstrukturen. Im letzteren Fall gibt es eine Reihe von standardisierten Testverfahren, mechanische Eigenschaften wie die Stärke des Materials in der Struktur (Beton, Betonstahl), bestimmen bei der Berechnung des strukturellen Verhaltens verwendet werden.
In dieser Arbeit wird ein experimentelles Protokoll festzustellen, CCrit auf Proben von Ingenieurbauwerken vorgestellt. Der Ansatz basiert auf Bohren Kerne aus Stahlbeton in Teilen von Betonbauwerken wo Korrosion noch nicht eingeleitet hat. Diese Proben werden im Labor übertragen wo sie um eine beschleunigte Korrosionstest ausgesetzt sind, um die Voraussetzungen für die Einleitung der Korrosion zu studieren. Der Hauptvorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist, dass die Proben von Strukturen und damit Ausstellung reale Bedingungen in Bezug auf eine Reihe von Parametern stammen, die stark Einfluss CCrit wohlbekannt sind und die nicht repräsentativ ahmte im Labor hergestellten Proben. Dazu gehören die Art und das Alter des Betons (junge Laboratory im Vergleich zu reifen Website produziert Beton Beton), Art und Oberfläche Zustand des verstärken Stahl verwendet zum Zeitpunkt der Konstruktion und im Allgemeinen die Eigenschaften von Stahl-Beton 14-Schnittstelle. Zusammen mit der Genauigkeit der Messung Labormethoden ermöglicht dieser Ansatz die zuverlässige Bestimmung des C-Crit für bestimmte Strukturen und Tragwerke.
Anwendung des vorgeschlagenen Protokolls in der technischen Praxis werden - verglichen mit der weit verbreiteten Praxis mit einem konstanten Wert für CCrit - verbessern Sie die Genauigkeit der Bedingung Bewertungen und die Vorhersagekraft der Modelle zu analysieren die Restlebensdauer. Die erwartete starke Zunahme Reparaturarbeiten unserer gebauten Infrastruktur in den kommenden Jahrzehnten15 stellt eine dringende Notwendigkeit für solch eine Verbesserung in den Ingenieurwissenschaften korrodieren Infrastrukturen.

<table width="651">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Stranded wire</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">cross section at least 0.50 mm&#178;; ideally copper wire, tin plated</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Self-tapping metal screw</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">any suitable self-tapping screw, typically of length 4-5 mm and diameter around 2.5 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Ring cable lug</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">suitable to connect screw and cable</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">SikaTop Seal-107</td>
			<td style="width:71px;">Sika</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">two-part polymer modified cementitious waterproof mortar slurry</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Epoflex 816 L</td>
			<td style="width:71px;">Adisa</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">epoxy coating</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Exposure tank</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">any suitable tank (e.g. rako box) with a lid;&#160; sufficiently large for exposing the samples</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:216px;height:63px;">Reference electrode</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">Any stable reference electrode suitable for continuous immersion in sodium chloride solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Tap water</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="width:216px;height:105px;">Data logger</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:245px;">any device able to monitor the potentials of all samples vs. the reference electrode at the specified interval (input impedance &#62;10E7 Ohm)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol to determine the chloride threshold value for corrosion in samples taken from reinforced concrete structures

Die Alterung der Stahlbeton-Infrastruktur in den Industrieländern stellt einen dringenden Bedarf an Methoden, um den Zustand dieser Strukturen zuverlässig zu beurteilen. Korrosion der eingebetteten Betonstahl ist die häufigste Ursache für den Abbau. Zwar ist es allgemein bekannt, dass die Möglichkeit einer Struktur gegen Korrosion hängt stark von Faktoren wie die verwendeten Materialien oder das Alter, ist es üblich sich auf Werte Schwelle gemäß Normen oder Lehrbücher. Diese Schwellenwerte für Korrosion Einleitung (CCrit) sind unabhängig von den tatsächlichen Eigenschaften des eine gewisse Struktur, die die Genauigkeit der Bedingung Bewertungen und Service Leben Vorhersagen deutlich einschränkt. Die Praxis der Verwendung tabellierte Werte kann auf den Mangel an zuverlässigen Methoden zur Bestimmung von CCrit vor Ort und im Labor zurückführen.
Hier ist ein experimentelles Protokoll festzustellen, Ckritische Trefferwertung für individuelle Kunstbauten oder Tragwerke präsentiert. Eine Reihe von Stahlbeton Proben stammen aus Strukturen und Korrosion Labortests durchgeführt wird. Der wesentliche Vorteil dieser Methode ist, dass es garantiert reale Bedingungen über Parameter, die sind bekannt, stark CCrit, wie beispielsweise die Stahl-Beton-Schnittstelle zu beeinflussen, die repräsentativ in nachgeahmt werden kann nicht Labor hergestellten Proben. Zur gleichen Zeit ermöglicht beschleunigte Korrosionstest im Labor die zuverlässige Bestimmung des C-Crit vor Korrosion Einleitung auf die bewährte Struktur; Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber alle gemeinsamen Zustand-Bewertungsmethoden, die nur erlauben Schätzung der Bedingungen für Korrosion nach der Initiation, d. h., wenn die Struktur bereits beschädigt ist.
Das Protokoll liefert die statistische Verteilung der Ckritische Trefferwertung für die bewährte Struktur. Dies dient als Grundlage für probabilistische Vorhersagemodelle für die verbleibende Zeit zur Korrosion, die für die Planung der Instandhaltung benötigt wird. Diese Methode kann potenziell in Werkstoffprüfung von zivilen Infrastrukturen, ähnlich wie bei etablierten Methoden für die mechanische Prüfung verwendet werden.

Abbildung 7 zeigt typische Stahl Potentiale während Chlorid Exposition im Labor überwacht. Beide Beispiele zeigen, dass das Potential innerhalb sehr kurzer Zeit deutlich sinken kann, sondern der Korrosionsprozess nicht noch stabil ausbreiten kann die zeichnet sich durch eine Erhöhung des Potentials in Richtung seiner passiven Ausgangsniveau. In diesem Protokoll wird die Zeit der Korrosion Initiation, d. h., die Zeit bei der Belichtung wird gestoppt und CCrit wird bestimmt, definiert durch einen deutlichen Spannungsabfall gefolgt von 10 Tagen negative Potentiale (siehe Abschnitt 3.5.2 und die Diskussion für weitere Details).
Es ist üblich, dass es mehrere Monate dauern kann bis Einleitung stabiler Korrosion auftritt. Dies hängt auch von der anfänglichen Chloridgehalt im Beton bereits vorhanden, bei der Probenahme von den Strukturen. In einigen Fällen der bislang durchgeführten Experimente dauerte es mehr als 1 Jahr bis Korrosion eingeleitet.
Abbildung 8 zeigt ein Beispiel für CCrit gemessen in 11 Proben aus mehr als 40 Jahre alt-Straßentunnel in den Schweizer Alpen. Diese Proben wurden auf einer Fläche von ca. 1-2 m2entnommen, so vermutlich identisch produziert und ausgesetzt. In diesem Beispiel wurde der Chloridgehalt an der Stahloberfläche zum Zeitpunkt der Probenahme vernachlässigbar. Darüber hinaus wurde die Kohlensäure-Front noch weit von der Stahloberfläche.
Abbildung 9 zeigt zwei Beispiele, wo potenzielle Stahl stark nach Exposition gegenüber Chlorid-freie Lösung verringert. In einem der in diesen besonderen Fällen während die anschließende (zerstörerischen) Untersuchung der Probe ergab, dass der Beton an der Stahl Tiefe bereits Kohlensäure war. Bei der Ankunft des Wassers an der Stahloberfläche der Korrosionsprozess so sofort gestartet. Im anderen Fall falsche Korrosion Einleitung ereignete sich um eines der Stahl bar enden.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig1.jpg"> 
Abbildung 1 . Schematische Zeichnung der die Probe entnommen aus einer Struktur und behandelt im Labor: (ein) Betonkern mit einem eingebetteten Stück Betonstahl; (b) Reduzierung der Betondeckung auf der exponierten Seite und auf der Rückseite durch wassergekühlte Diamant Schneiden; (c) Stahl bar End-Schutz durch einige konkrete um den Stahl zu entfernen und ersetzen es mit einem dichten einfügen/Zementmörtel und anschließende Epoxy-Beschichtung; und (d) Epoxy-Beschichtung auf Seitenflächen und End Zonen der exponierten Betonoberfläche. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig2.jpg"> 
Abbildung 2 . Schematische Zeichnung des Setups für den Korrosionsschutz-Test im Labor. Zeigt die Platzierung der Proben in der Exposition-Tank. Abstandhalter werden verwendet, um Kontakt zu Exposition Lösung von der Bodenfläche Probe zu gewährleisten. Alle Proben sind mit einen Datenlogger, messen das Potenzial jeder Probe gegen eine Referenzelektrode platziert in der Exposition-Lösung verbunden. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig3.jpg"> 
Abbildung 3 . Schematische Zeichnung möglich Zeit-Entwicklungen Stahl Potenziale, die das Kriterium für Korrosion Einleitung veranschaulicht. Bei Punkt 1, drop ein Potenzial von weniger als 150 mV vom ersten "passive Ebene" tritt; zu Punkt 2, drop ein Potential von mindestens 150 mV auftritt, folgt die Repassivierung; bei Punkt 3, drop ein Potential von mindestens 150 mV erfolgt (innerhalb von max. 5 Tage) und das erreichte negative mögliche Niveau wird über 10 Tage getragen. T-Iniabheben der Probenmaterials aus der Exposition-Lösung. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig4.jpg"> 
Abbildung 4 . Schematische Zeichnung illustriert das Schneiden und Teilen des konkreten Beispiels nach dem Nachweis von Korrosion Einleitung. Zunächst wird ein "Graben" von der hinteren Seite, parallel zu den Stahlstab geschnitten. Durch das Einfügen eines Meißels oder ein ähnliches Tool, kann der Graben verwendet werden, um die Probe aufgeteilt, wie durch die Pfeile angedeutet. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig5.jpg"> 
Abbildung 5 . Fotos zur Veranschaulichung Probenanalyse nach Korrosion Einleitung. (ein) die beiden Hälften der Probe nach aufteilen, und (b) ein Rost vor Ort ist sichtbar an der Stahl-Oberfläche nach Korrosion Einleitung. Fotos von verschiedenen Proben. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig6.jpg"> 
Abbildung 6 . Schematische Zeichnung illustriert die Probenahme für die Chlorid-Analyse nach Korrosion Einleitung: (ein) Entfernung von Epoxy-beschichteten Teile der Betonkern Split (lila = Schnittebenen); (b) Entfernung von der Betondeckung bis 2 mm von der Stahloberfläche (lila = Schnittebene); (c) Schleifen über eine tiefe Intervall von +/-2 mm Stahl bar Deckel Tiefe (rot = Stichprobe Volumen). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 7" class="xf alt="Figure 7" class=""></img alt="Figure 7" class="xf>Igimg"src="/files/ftp_upload/56229/56229fig7.jpg"/ > 
Abbildung 7 . Vertreter Beispiele der gemessenen potenzielle vs. Zeit Kurven. Die in der Regel ausgeprägten potentiellen Tropfen, die durch eine mögliche Erhöhung (Repassivierung) befolgt werden können, bis endlich stabile Korrosion Einleitung nach dem vorgeschlagenen Kriterium initiiert. (ein) zeigt einen Fall, wo das Potenzial auf dem negativen Niveau stabilisiert, und (b) ist ein Beispiel, wo das Potenzial weiter rückläufig im untersuchten Zeitraum von 10 Tagen. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig7large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig8.jpg"> 
Abbildung 8 . Beispiel CCrit gemessen in 11 Proben besessenen aus in ein kleines Betonfläche in mehr als 40 Jahre alte Straße Tunnel in den Schweizer Alpen. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig8large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig9.jpg"> 
Abbildung 9 . Beispiele für deutliche Potential sinkt sofort nach Exposition in Chlorid-freie Lösung. In einem Fall, der Beton in den Stahl Tiefe war bereits Kohlensäure, damit bei der Ankunft des Wassers an der Stahloberfläche den Korrosionsprozess begann sofort, was zu einem drastischen Rückgang der Potenzial. Im anderen Fall falsche Korrosion Einleitung ereignete sich um eins der stählernen Lenkerhörnchen, die hier führte zu einer schrittweisen mögliche Abnahme. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig9large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures at JoVE.com

Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

Wir schlagen eine Methode um einen Parameter zu messen, der für Korrosion Bewertungen oder Vorhersagen von Stahlbetonkonstruktionen, mit der wesentliche Vorteil der Genehmigung, Prüfung von Proben von Ingenieurbauwerken von hoher Relevanz ist. Dies sorgt für realen Bedingungen an der Stahl-Beton-Schnittstelle, die entscheidend für Artefakte Labor hergestellten Proben zu vermeiden sind.

Experimentelles Protokoll den Chlorid-Schwellenwert für Korrosion in Proben aus Stahlbeton Strukturen bestimmen

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

experimental-protocol-to-determine-chloride-threshold-value-for

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Engineering

Unit 1

Permeability of Concrete

SCIENTISTS IN ACTION

15.2K Aufrufe.  ETH Zurich. Wir schlagen eine Methode um einen Parameter zu messen, der für Korrosion Bewertungen oder Vorhersagen von Stahlbetonkonstruktionen, mit der wesentliche Vorteil der Genehmigung, Prüfung von Proben von Ingenieurbauwerken von hoher Relevanz ist. Dies sorgt für realen Bedingungen an der Stahl-Beton-Schnittstelle, die entscheidend für Artefakte Labor hergestellten Proben zu vermeiden sind.

Serie: Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust aggregates with sizes up to ~10 cm and porosities up to 70% can be collided. One of the drop towers is primarily used for very low impact speeds down to below 0.01 m/sec and makes use of a double release mechanism. Collisions are recorded in stereo-view by two high-speed cameras, which fall along the glass vacuum tube in the center-of-mass frame of the two dust aggregates. The other free-fall tower makes use of an electromagnetic accelerator that is capable of gently accelerating dust aggregates to up to 5 m/sec. In combination with the release of another dust aggregate to free fall, collision speeds up to ~10 m/sec can be achieved. Here, two fixed high-speed cameras record the collision events. In both drop towers, the dust aggregates are in free fall during the collision so that they are weightless and match the conditions in the early Solar System.

We present a technique to achieve low-velocity to intermediate-velocity collisions between fragile dust aggregates in the laboratory. For this purpose, two vacuum drop-tower setups have been developed that allow collision velocities between &#60;0.01 and ~10 m/sec. The collision events are recorded by high-speed imaging.

Labor-Tropfen-Towers für die Experimentelle Simulation von Staub-Aggregat-Kollisionen im frühen Sonnensystem

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Forschung

Ingenieurwesen

Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering, which is a fundamental element to the approach of nanosafety-by-design of nanostructured products for their durable development. This approach is basically a preemptive one in which the focus is put on minimizing the emission of engineered nanomaterials' aerosols during the usage phase of the product's life cycle. This can be attained by altering its material properties during its design phase without compromising with any of its added benefits. In this article, an experimental protocol is presented to investigate the nanosafety-by-design of three commercial nanostructured products with respect to their mechanical solicitation and environmental weathering. The means chosen for applying the mechanical solicitation is an abrasion process and for the environmental weathering, it is an accelerated UV exposure in the presence of humidity and heat. The eventual emission of engineered nanomaterials is studied in terms of their number concentration, size distribution, morphology and chemical composition. The purpose of the protocol is to study the emission for test samples and experimental conditions which are corresponding to real life situations. It was found that the application of the mechanical stresses alone emits the engineered nanomaterials' aerosols in which the engineered nanomaterial is always embedded inside the product matrix, thus, a representative product element. In such a case, the emitted aerosols comprise of both nanoparticles as well as microparticles. But if the mechanical stresses are coupled with the environmental weathering, the experimental protocol reveals then the eventual deterioration of the product, after a certain weathering duration, may lead to the emission of the free engineered nanomaterial aerosols too.

In this article, an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering is presented. Results on the emission of engineered nanomaterials, in the form of aerosols are presented. The specific experimental set-up is described in detail.

Versuchsprotokoll Particle Aerosolisierung eines Produktes unter Abrieb und unter Umwelt Verwitterung zur Untersuchung

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a high-precision chloride profile. Firstly, paste specimens are molded, cured, and exposed to cyclic wet-dry conditions. Then, powder samples at different specimen depths are grinded when the exposure age is reached. Finally, the water-soluble chloride content is detected using a silver nitrate titration method, and chloride profiles are plotted. The key to improving the accuracy of the chloride distribution along the depth is to exclude the error in the powderization, which is the most critical step for testing the distribution of chloride. Based on the above concept, the grinding method in this protocol can be used to grind powder samples automatically layer by layer from the surface inward, and it should be noted that a very thin grinding thickness (less than 0.5 mm) with a minimum error less than 0.04 mm can be obtained. The chloride profile obtained by this method better reflects the chloride distribution in specimens, which helps researchers to capture the distribution features that are often overlooked. Furthermore, this method can be applied to studies in the field of cement-based materials, which require high chloride distribution accuracy.

A protocol for obtaining a water-soluble chloride profile by using a high precision milling method is presented.

Die wasserlöslichen Chlorid Verteilung der Zementleim erkennen auf präzise Weise

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they can delay or even prevent debonding failure. However, a major concern faced by designers is the premature failure of the anchors due to stress concentration. Poor installation quality and preparation of the clearance holes can result in stress concentration that provokes this premature failure. This paper deals with an installation method that aims to reduce the impact of the stress concentration and to provide a proper quality control of the preparation of the drill hole. The method involves three parts: the drilling and cleaning of the holes, the smoothing of the hole edges with a customized drill bit, and the installation of the anchor itself, including the impregnation of the anchor dowel and its insertion. Anchor fans (the free length of the spikes) are then bonded to the external FRP reinforcement. For the end anchorage, and in the case of reinforcements with multiple plies, it is recommended that the anchor fan be inserted between two plies to assist the stress-transfer mechanism. 
The proposed procedure is complemented with a design approach for spike anchors, based on an extensive database. It is proposed that the design follow a number of steps, namely: selection of the anchor diameter and subsequent tensile strength of the connector (that is to say, the anchor before fanning out the free end), evaluation of the reduction in the tensile strength due to bending, provision of enough embedment to prevent slippage failure, and consideration of the number and spacing of anchors for a given reinforcement. In this sense, it should be noted that further research is needed in order to obtain a general expression for the contribution of spike anchors to overall bond strength of FRP reinforcements.

This manuscript presents a method for controlling the quality of installation for spike anchors designed to delay delamination of externally bonded fiber reinforced polymers. The protocol includes the preparation of the drill hole and the insertion process. The most influential parameters on the efficiency of the anchors are discussed.

Installationsmethode zur Verbesserung der Qualitätskontrolle für Faser verstärkt Polymer Spike Anker

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

Production of Single Tracks of Ti-6Al-4V by Directed Energy Deposition to Determine the Layer Thickness for Multilayer Deposition

Directed Energy Deposition (DED), which is an additive manufacturing technique, involves the creation of a molten pool with a laser beam where metal powder is injected as particles. In general, this technique is employed to either fabricate or repair different components. In this technique, the final characteristics are affected by many factors. Indeed, one of the main tasks in building components by DED is the optimization of process parameters (such as laser power, laser speed, focus, etc.) which is usually carried out through an extensive experimental investigation. However, this sort of experiment is extremely lengthy and costly. Thus, in order to accelerate the optimization process, an investigation was conducted to develop a method based on the melt pool characterizations. In fact, in these experiments, single tracks of Ti-6Al-4V were deposited by a DED process with multiple combinations of laser power and laser speed. Surface morphology and dimensions of single tracks were analyzed, and geometrical characteristics of melt pools were evaluated after polishing and etching the cross-sections. Helpful information regarding the selection of optimal process parameters can be achieved by examining the melt pool features. These experiments are being extended to characterize the larger blocks with multiple layers. Indeed, this manuscript describes how it would be possible to quickly determine the layer thickness for the massive deposition, and avoid over or under-deposition according to the calculated energy density of the optimum parameters. Apart from the over or under-deposition, time and materials saving are the other great advantages of this approach in which the deposition of multilayer components can be started without any parameter optimization in terms of layer thickness.

In this research, a rapid method based on melt pool characterization is developed to estimate the layer thickness of Ti-6Al-4V components produced by directed energy deposition.

Produktion von Singletrails von Ti-6Al-4V durch gerichtete Energie Ablagerung zur Ermittlung der Schichtdicke für mehrschichtige Deposition

Directed Energy Deposition (DED), which is an additive manufacturing technique, involves the creation of a molten pool with a laser beam where metal ...

Optimized Sealing Process and Real-Time Monitoring of Glass-to-Metal Seal Structures

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to demonstrate a novel protocol to characterize and measure residual stress in a glass-to-metal seal structure without destroying the insulation and hermeticity of sealing materials. In this research, a femto-laser inscribed fiber Bragg grating sensor is used. The glass-to-metal seal structure that is measured consists of a metal shell, sealing glass, and Kovar conductor. To make the measurements worthwhile, the specific heat treatment of metal-to-glass seal (MTGS) structure is explored to obtain the model with best hermeticity. Then, the FBG sensor is embedded into the path of sealing glass and becomes well-fused with the glass as the temperature cools to RT. The Bragg wavelength of FBG shifts with the residual stress generated in sealing the glass. To calculate the residual stress, the relationship between Bragg wavelength shift and strain is applied, and the finite element method is also used to make the results reliable. The online monitoring experiments of residual stress in sealing glass are carried out at different loads, such as high temperature and high pressure, to broaden functions of this protocol in harsh environments.

Key procedures to optimize the sealing process and achieve real-time monitoring of the metal-to-glass seal (MTGS) structure are described in detail. The embedded fiber Bragg grating (FBG) sensor is designed to achieve online monitoring of temperature and high-level residual stress in the MTGS with simultaneous environmental pressure monitoring.

Optimierter Versiegelungsprozess und Echtzeitüberwachung von Glas-Metall-Dichtungsstrukturen

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to ...

Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric

Architectural fabric AF9032 has been subjected to artificial thermal ageing to determine changes of the material parameters of the fabric. The proposed method is based on the accelerated ageing approach proposed by Arrhenius. 300 mm x 50 mm samples were cut in the warp and fill directions and placed in a thermal chamber at 80 &#176;C for up to 12 weeks or at 90 &#176;C for up to 6 weeks. Then after one week of conditioning at ambient temperature, the samples were uniaxially tensioned at a constant strain rate. Experimentally, the parameters were determined for the non-linear elastic (linear piecewise) and viscoplastic (Bodner&#8211;Partom) models. Changes in these parameters were studied with respect to the ageing temperature and ageing period. In both cases, the linear approximation function was successfully applied using the simplified methodology of Arrhenius. A correlation was obtained for the fill direction between experimental results and the results from the Arrhenius approach. For the warp direction, the extrapolation results exhibited some differences. Increasing and decreasing tendencies have been observed at both temperatures. The Arrhenius law was confirmed by the experimental results only for the fill direction. The proposed method makes it possible to predict real fabric behavior during long term exploitation, which is a critical issue in the design process.

Here, we simulate accelerated thermal ageing of technical fabric and see how this ageing process influences the mechanical properties of the fabric.

Künstliche thermische Alterung von Polyester verstärkte und Polyvinylchlorid beschichtet technische samt

Architectural fabric AF9032 has been subjected to artificial thermal ageing to determine changes of the material parameters of the fabric. The proposed ...

Advanced Self-Healing Asphalt Reinforced by Graphene Structures: An Atomistic Insight

Graphene can improve the self-healing properties of asphalt with high durability. However, the self-healing behaviors of graphene-modified asphalt nanocomposite and the role of incorporated graphene are still unclear at this stage. In this study, the self-healing properties of pure asphalt and graphene-modified asphalt are investigated through molecular dynamics simulations. Asphalt bulks with two crack widths and locations for graphene are introduced, and the molecular interactions among asphalt components and the graphene sheet are analyzed. The results show that the location of graphene significantly affects the self-healing behaviors of asphalt. Graphene near the crack surface can greatly accelerate the self-healing process by interacting with the aromatic molecules through &#960;-&#960; stacking, while graphene at the top area of the crack tip has a minor impact on the process. The self-healing process of asphalt goes through the reorientation of asphaltene, polar aromatic, and naphthene aromatic molecules, and the bridging of saturate molecules between crack surfaces. This in-depth understanding of the self-healing mechanism contributes to the knowledge of the enhancement for self-healing properties, which will help to develop durable asphalt pavements.

Graphene-modified asphalt nanocomposite has shown an advanced self-healing ability compared to pure asphalt. In this protocol, molecular dynamics simulations have been applied in order to understand the role of graphene in the self-healing process and to explore the self-healing mechanism of asphalt components from the atomistic level.

Fortschrittlicher selbstheilender Asphalt, verstärkt durch Graphenstrukturen: eine atomistische Erkenntnis

Graphene can improve the self-healing properties of asphalt with high durability. However, the self-healing behaviors of graphene-modified asphalt ...

Modeling and Experimental Analysis of the Single-Shaft Coaxial Motor-Pump Assembly in Electrohydrostatic Actuators

An electrohydrostatic actuator (EHA) can be the most promising alternative compared with the traditional hydraulic servo actuators for its high power density, ease of maintenance, and reliability. As the core power unit that determines the performance and service life of the EHA, the motor-pump assembly should simultaneously possess a wide speed/pressure range and a high dynamic response.
This paper presents a method to test the performance of the motor-pump assembly through simulation and experimentation. The flow output characteristics were defined through simulation and analysis of the assembly at the beginning of the experiment, leading to the conclusion of whether the pump could meet the requirements of the EHA. A series of performance tests were conducted on the motor-pump assembly via a pump test bench in the speed range of 1,450-9,000 rpm and the pressure range of 1-30 MPa.
We tested the overall efficiency of the motor-pump assembly under various working conditions after confirming the consistency between the test results of the flow output characteristics with the simulation results. The results showed that the assembly has higher overall efficiency when working at 4,500-7,000 rpm under the pressure of 10-25 MPa and at 2,000-2,500 rpm under 5-15 MPa. Overall, this method can be utilized for determining in advance whether the motor-pump assembly meets the requirements of EHA. Moreover, this paper proposes a rapid test method of the motor-pump assembly in various working conditions, which could assist in predicting EHA performance.

We built a simulation model to evaluate pump flow characteristics and performance of the single-shaft coaxial motor-pump assembly in electrohydrostatic actuators and investigate the overall efficiency in a wide set of working conditions of the motor-pump assembly experimentally.

Modellierung und experimentelle Analyse der Einwellen-Koaxialmotor-Pumpen-Baugruppe in elektrohydrostatischen Aktuatoren

An electrohydrostatic actuator (EHA) can be the most promising alternative compared with the traditional hydraulic servo actuators for its high power ...

Co-localizing Kelvin Probe Force Microscopy with Other Microscopies and Spectroscopies: Selected Applications in Corrosion Characterization of Alloys

Kelvin probe force microscopy (KPFM), sometimes referred to as surface potential microscopy, is the nanoscale version of the venerable scanning Kelvin probe, both of which measure the Volta potential difference (VPD) between an oscillating probe tip and a sample surface by applying a nulling voltage equal in magnitude but opposite in sign to the tip-sample potential difference. By scanning a conductive KPFM probe over a sample surface, nanoscale variations in surface topography and potential can be mapped, identifying likely anodic and cathodic regions, as well as quantifying the inherent material driving force for galvanic corrosion.
Subsequent co-localization of KPFM Volta potential maps with advanced scanning electron microscopy (SEM) techniques, including back scattered electron (BSE) images, energy dispersive spectroscopy (EDS) elemental composition maps, and electron backscattered diffraction (EBSD) inverse pole figures can provide further insight into structure-property-performance relationships. Here, the results of several studies co-localizing KPFM with SEM on a wide variety of alloys of technological interest are presented, demonstrating the utility of combining these techniques at the nanoscale to elucidate corrosion initiation and propagation.
Important points to consider and potential pitfalls to avoid in such investigations are also highlighted: in particular, probe calibration and the potential confounding effects on the measured VPDs of the testing environment and sample surface, including ambient humidity (i.e., adsorbed water), surface reactions/oxidation, and polishing debris or other contaminants. Additionally, an example is provided of co-localizing a third technique, scanning confocal Raman microscopy, to demonstrate the general applicability and utility of the co-localization method to provide further structural insight beyond that afforded by electron microscopy-based techniques.

Kelvin probe force microscopy (KPFM) measures surface topography and differences in surface potential, while scanning electron microscopy (SEM) and associated spectroscopies can elucidate surface morphology, composition, crystallinity, and crystallographic orientation. Accordingly, the co-localization of SEM with KPFM can provide insight into the effects of nanoscale composition and surface structure on corrosion.

Kolokalisierung der Kelvin-Sondenkraftmikroskopie mit anderen Mikroskopien und Spektroskopien: Ausgewählte Anwendungen in der Korrosionscharakterisierung von Legierungen

Kelvin probe force microscopy (KPFM), sometimes referred to as surface potential microscopy, is the nanoscale version of the venerable scanning Kelvin ...