El trabajo aquí descrito fue financiado en parte por la Oficina Federal Suiza de carreteras (proyecto de investigación AGB2012/010). Gran medida reconocemos el apoyo financiero.

<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>

Los autores no tienen nada que revelar.

Los pasos más críticos para el éxito del protocolo experimental sugerido para determinar Ccrit son las que incluyen las medidas adoptadas para prevenir la corrosión falsa iniciación y otro acero barra efectos finales. En este sentido, se probaron una variedad de enfoques, entre los que se encontró el protocolo divulgado aquí para obtener los mejores resultados28. En otras pruebas, este enfoque permite disminuir la tasa de falsa iniciación a debajo del 10%. Por un lado, esto es debido a la zona fronteriza de la superficie expuesta de concreto con resina epoxi, que aumenta la longitud del transporte de cloruros a través de la barra de acero del hormigón termina considerablemente la capa. Por otro lado, reemplazar el hormigón original alrededor de la barra de acero en sus extremos con una densa, mezcla cementosa altamente alcalina mejora significativamente la resistencia a la corrosión en estas áreas. Tales sistemas, es decir, el acero de la capa de la barra termina con una capa de un material cementicio modificado con polímeros, éxito probado también en otros estudios29,30.
Otro aspecto importante es el criterio para la iniciación de la corrosión. Este criterio se basa en Comité técnico de la RILEM TC-235 para recomendar un método de prueba para la medición de Ccrit en muestras fabricado en el laboratorio31. La razón es que es bien sabido que inicio de corrosión del acero no polarizada en concreto podría tener lugar durante un largo período de tiempo más que un instante bien definido30,32. Acero puede empezar corrosivo a concentraciones relativamente bajas de cloruro, pero si no son capaces de sostener el proceso de corrosión, repasivación ocurrirá, que se hace evidente por un aumento potencial hacia el nivel pasivo inicial. Acontecimientos de repasivación de depassivation se observan típicamente en similares estudios30,33,34. La concentración de cloruro medida en un momento de estable a la corrosión es más relevante para la práctica de que el tiempo en que evidenciarán las primera señales de potenciales desviaciones de nivel pasivo. Con el criterio propuesto, Ccrit representa la concentración de cloruro en el cual corrosión inicia y propaga también estable.
Una limitación del método es que las muestras son relativamente pequeñas, que pueden influir en los resultados de35,36. Para contrarrestar esto, se sugiere usar un número relativamente elevado de muestras (idealmente 10). El nivel de confianza depende de la distribución estadística de Ccrit en la zona de pruebas reales. Para más detalles consulte a este respecto, para hacer referencia a36. Una limitación adicional es que las condiciones de humedad en la exposición de laboratorio pueden diferir de los de una estructura real. Por último, la detección de la iniciación de la corrosión puede ser difícil en los casos donde el potencial es generalmente negativo, como en cementos de escoria o en otras carpetas que contienen sulfuro.
A lo mejor de nuestro conocimiento, éste es el primer método de determinación decrit Cen estructuras de ingeniería en una etapa antes de la iniciación de la corrosión. En contraste con la experiencia empírica de las estructuras, que es por definición obtenida después de la iniciación de la corrosión, este método puede utilizarse para medir Ccrit para estructuras específicas o miembros estructurales antes de que ocurra degradación de corrosión ; así, los resultados se pueden utilizar para evaluar el riesgo de corrosión (futuro) y para predecir el tiempo restante a la iniciación de la corrosión (modelado de la vida de servicio). Por lo tanto, este método tiene el potencial para ser utilizado en material de prueba, similar a los métodos establecidos para pruebas mecánicas (resistencia a la compresión, etc.)
El método se aplica actualmente a un número de diferentes infraestructuras concretas en Suiza. Esto será ampliar los conocimientos de severamente limitada5 sobre distribuciones estadísticas de Ccrit en estructuras. Además, se revelan la influencia de diversos factores como la edad de las estructuras, materiales de construcción utilizados, etc.y así proporcionar información importante para ingenieros y para los tomadores de decisiones en la gestión de la infraestructura.

Corrosión del acero en concreto, desencadenada por la penetración de cloruros a través de lo concreto, es la causa más frecuente de la degradación prematura de las estructuras de hormigón armadas y pretensadas y así presenta uno de los retos más importantes en ingeniería civil1,2,3,4. Los países industrializados suelen tienen un gran inventario de infraestructuras de concreto, construidas en la segunda mitad del siglo pasado y así con una historia de varias décadas de exposición a clima marítimo o descongelante sales utilizadas en los caminos del envejecimiento. Ser capaz de evaluar confiablemente la condición de estas estructuras, es decir, el riesgo de corrosión, forma la base para la planificación de trabajos de mantenimiento y gestión de infraestructuras, en general.
El enfoque establecido en ingeniería para la gestión de cloruro inducida por corrosión acero en concreto se basa en un cloruro de umbral valor (también llamado cloruro crítico contenido, Ccrit)1,5, 6. según este concepto, la iniciación de la corrosión se piensa para ocurrir tan pronto como la concentración de cloruro en el concreto en la superficie del acero excede el umbralcrítico de C. Por lo tanto, evaluar la condición de las estructuras existentes y estimar la vida útil restante normalmente dependen de determinar el contenido de cloruro en diferentes profundidades en el concreto, especialmente en la profundidad del acero refuerzo embebido. Existe un número de métodos confiables y estandarizados para medir la concentración de cloruro en muestras de concreto7,8. Comparación de los resultados a Ccrit proporciona la base para la evaluación del riesgo de corrosión y planear el tipo y el alcance de las medidas de reparación. Sin embargo, este enfoque requiere conocimientos de Ccrit.
Libros de diferentes normas internacionales y recomendaciones, así como texto, estipula los valores para Ccrit1,3,9,10,11. Estos son típicamente alrededor 0.4% cloruro por peso de cemento, en base a la experiencia a largo plazo o temprano estudios12,13. Sin embargo, es bien sabido que la resistencia real contra Ccríticos de una determinada estructura o miembro estructural está fuertemente influenciada por los materiales utilizados, a la edad de la estructura y por la historia y las condiciones de exposición1 , 5. por lo tanto, está generalmente aceptado que experiencia de una estructura debe aplicarse sólo a otras estructuras con precaución.
A pesar de ello, es común práctica para utilizar Ccrit valores tabulados, independientes de la estructura real de la ingeniería. Esto puede explicarse por la enorme dispersión de Ccríticos en la literatura y por la falta de métodos confiables para determinar Ccrítico in situ y en el laboratorio5. El enfoque de utilizar valores de umbral tabulado en la evaluación de la durabilidad está en contraste con consideraciones estructurales en la evaluación de la condición de envejecimiento de las estructuras de hormigón. En este último caso, existen una serie de métodos estandarizados para determinar propiedades mecánicas, tales como la resistencia de los materiales en la estructura (concreto, acero de refuerzo), para ser utilizado en los cálculos del comportamiento estructural.
En este trabajo se presenta un protocolo experimental para determinar Ccrit en muestras tomadas de las estructuras de ingeniería. El enfoque se basa en la perforación de núcleos de hormigón en piezas de estructuras de hormigón donde la corrosión no ha iniciado aún. Estas muestras se trasladaron al laboratorio donde son sometidos a un ensayo de corrosión acelerada con el fin de estudiar las condiciones para la iniciación de la corrosión. La principal ventaja del método propuesto es que las muestras provienen de las estructuras y condiciones reales de exposición con respecto a un número de parámetros que son bien conocidos por la gran influencia Ccrit y que no puede ser representativo mímico en muestras de laboratorio. Esto incluye el tipo y la edad del concreto (joven laboratorio concreto versus maduro producido sitio concreto), la condición tipo y superficie de reforzar el acero utilizado en el momento de la construcción y en general las propiedades del acero-concreto interfaz de14. Junto con la precisión de los métodos de medición de laboratorio, este método permite la determinación confiable de Ccrit para estructuras específicas o miembros estructurales.
Aplicación del protocolo propuesto en la ingeniería práctica se - comparado con la práctica común de usar un valor constante de Ccrit - mejorar la precisión de las evaluaciones de la condición y el poder predictivo de los modelos para analizar la vida de servicio restante. El fuerte incremento esperado en las obras de reparación de nuestra infraestructura construida sobre las décadas próximas15 plantea la urgente necesidad de una mejora en la ingeniería de corrosión de las infraestructuras.

<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

El envejecimiento de la infraestructura de hormigón armado en los países desarrollados impone la urgente necesidad de métodos evaluar confiablemente la condición de estas estructuras. Corrosión del acero refuerzo embebido es la causa más frecuente de degradación. Mientras que es bien sabido que la capacidad de una estructura para soportar la corrosión depende fuertemente de factores tales como los materiales utilizados o la edad, es práctica común contar con umbral de valores estipulados en las normas o los libros de texto. Estos valores de umbral para la iniciación de la corrosión (Ccrit) son independientes de las propiedades reales de una estructura que claramente limita la precisión de las evaluaciones de la condición y predicciones de vida de servicio. La práctica del uso de valores tabulados puede atribuirse a la falta de métodos confiables para determinar Ccrítico in situ y en laboratorio.
Aquí, se presenta un protocolo experimental para determinar Ccrit para estructuras de ingeniería individuales o miembros estructurales. Un número de muestras de hormigón se toma de las estructuras y se realizan pruebas de corrosión de laboratorio. La principal ventaja de este método es que asegura condiciones reales con respecto a parámetros que son bien conocidos por influir mucho Ccríticos, tales como la interfaz acero-concreto, que no puede ser representativo mímico en producido por el laboratorio de las muestras. Al mismo tiempo, el ensayo de corrosión acelerada en el laboratorio permite la determinación confiable de Ccríticos antes de la iniciación de la corrosión en la estructura de la prueba; Esta es una gran ventaja sobre los métodos comunes de condición evaluación que sólo permiten estimar las condiciones de corrosión después de la iniciación, es decir, cuando la estructura ya está dañada.
El protocolo obtiene la distribución estadística de Ccrit para la estructura de la prueba. Esto sirve como base para modelos de predicción probabilística para el tiempo restante a la corrosión, que es necesaria para la planificación de mantenimiento. Este método puede utilizarse potencialmente en prueba material de infraestructuras civiles, similares a los métodos establecidos para pruebas mecánicas.

Figura 7 muestra potenciales acero típico monitoreados durante la exposición de cloruro en el laboratorio. Ambos ejemplos muestran que el potencial puede caer significativamente dentro de muy poco tiempo, pero que el proceso de corrosión puede todavía estable se propagan, que llega a ser evidente a través de un aumento del potencial hacia su inicial nivel pasivo. En este protocolo, el tiempo de iniciación de la corrosión, es decir, el momento en que se detiene la exposición y Ccrítico se determina, se define por una marcada baja de potencial seguida de 10 días de potenciales negativos (ver sección 3.5.2 y el Discusión para más detalles).
Es común que puede tomar varios meses hasta que ocurra la iniciación de la corrosión estable. Esto también depende del contenido inicial de cloruro ya presente en el hormigón cuando las muestras son tomadas de las estructuras. En algunos casos de los experimentos realizados hasta ahora, tardó más de 1 año hasta que inicie la corrosión.
La figura 8 muestra un ejemplo de Ccrítico medido en 11 muestras de más de túnel de carretera de 40 años de edad en los Alpes suizos. Todas estas muestras fueron extraídas dentro de un área de 1-2 m2, probablemente idénticamente producidas y expuestas. En este ejemplo, el contenido de cloruro en la superficie del acero en el momento de muestreo era insignificante. Además, el frente de carbonatación era todavía muy lejos de la superficie del acero.
La figura 9 muestra dos ejemplos donde el potencial de acero disminuyó fuertemente a la exposición a la solución libre de cloro. En uno de estos casos específicos, se durante el examen posterior (destructivo) de la muestra encontró que el concreto en la profundidad de acero era ya carbonatado. A la llegada de agua a la superficie del acero, el proceso de corrosión así empezó inmediatamente. En el otro caso, iniciación de corrosión falsos ocurrió en uno de acero extremos de la barra.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig1.jpg"> 
Figura 1 . Dibujo esquemático de la toma de muestra de una estructura y un tratado en el laboratorio: (a) núcleo de hormigón con un pedazo integrado de acero de refuerzo; (b) reducción de la cubierta de hormigón en el lado expuesto y en la parte posterior por el corte de diamante refrigerados por agua; (c) acero barra protección final mediante quitar algunos concreto alrededor del acero y reemplazar con pasta/mortero de cemento denso y recubrimiento epoxi posterior; y (d)-capa de epoxy en caras laterales y en zonas del extremo de la superficie expuesta del concreto. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig2.jpg"> 
Figura 2 . Dibujo esquemático de la instalación de la prueba de corrosión en el laboratorio. Muestra la ubicación de las muestras en el tanque de exposición. Los espaciadores se utilizan para asegurar el contacto para la solución de exposición de la superficie inferior de la muestra. Todas las muestras están conectadas a un registrador de datos, medir el potencial de cada muestra frente a un electrodo de referencia colocado en la solución de exposición. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig3.jpg"> 
Figura 3 . Dibujo esquemático de las posibles evoluciones de tiempo de los potenciales de acero que ilustra el criterio para la iniciación de la corrosión. En el punto 1, un potencial caída por menos de 150 mV desde el primer "nivel de pasivo" se produce; en el punto 2, un potencial caída de al menos 150 mV se produce, que es seguido de repasivación; en el punto 3, caída de un potencial de al menos 150 mV se produce (en un máximo de 5 días) y el nivel potencial negativo alcanzado se mantiene durante 10 días. En tini, retirar la muestra de la solución de exposición. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig4.jpg"> 
Figura 4 . Dibujo esquemático que ilustra el corte y separación de la muestra de concreto después de la detección de la iniciación de la corrosión. En primer lugar, se corta una "trinchera" de la parte posterior, en paralelo a la barra de acero. Insertando un cincel o una herramienta similar, la zanja puede utilizarse para dividir la muestra según lo indicado por las flechas. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig5.jpg"> 
Figura 5 . Fotografías que ilustran el análisis de la muestra después de la iniciación de la corrosión. (a) las dos mitades de la muestra después de partir y (b) un óxido en lugar visible en el acero de la superficie después de la iniciación de la corrosión. Fotografías de diferentes muestras. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig6.jpg"> 
Figura 6 . Dibujo esquemático que ilustra la toma de muestras para el análisis de cloruro después de inicio de corrosión: (a) retiro de epoxi las piezas de la base de hormigón split (púrpura = planos secantes); (b) eliminación de la cubierta concreta hasta 2 mm de la superficie del acero (púrpura = plano de corte); (c) molienda en un intervalo de profundidad de +-2 mm de la barra profundidad cubierta de acero (rojo = volumen muestreado). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig6large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</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"/ &gt; 
Figura 7 . Ejemplos de representante de medida potencial vs tiempo curvas. Las gotas potenciales típicamente pronunciadas que pueden ser seguidas por un aumento de potencial (repasivación) hasta iniciación de corrosión estables según el criterio sugerido por fin inicia. (a) muestra un caso donde el potencial se estabilice en el nivel negativo, y (b) es un ejemplo donde el potencial continúa disminuyendo durante el período estudiado de 10 días. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig7large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig8.jpg"> 
Figura 8 . Ejemplo de Ccrítico medido en 11 muestras tomada desde dentro de una concreta área pequeña en más de 40 años viejo camino del túnel en los Alpes suizos. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig8large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig9.jpg"> 
Figura 9 . Ejemplos de marcado potencial disminuye inmediatamente sobre la exposición en la solución de cloruro libre. En un caso, el concreto en la profundidad de acero era ya carbonatado, así a la llegada de agua a la superficie del acero, el proceso de corrosión iniciado inmediatamente, llevando a una aguda disminución de potencial. En el otro caso, iniciación de corrosión falsos ocurrió en uno de acero barra de extremos, que aquí llevó a una disminución más gradual posible. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig9large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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

Proponemos un método para medir un parámetro que es altamente relevante para la evaluación de corrosión o predicciones de estructuras de hormigón armado, con la principal ventaja de permitir pruebas de muestras de las estructuras de ingeniería. Esto asegura que las condiciones reales en la interfaz acero-concreto, que son cruciales para evitar artefactos de muestras de laboratorio.

Protocolo experimental para determinar el valor de umbral de cloruro para la corrosión en las muestras tomadas de estructuras de hormigón armado

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

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15.2K vistas.  ETH Zurich. Proponemos un método para medir un parámetro que es altamente relevante para la evaluación de corrosión o predicciones de estructuras de hormigón armado, con la principal ventaja de permitir pruebas de muestras de las estructuras de ingeniería. Esto asegura que las condiciones reales en la interfaz acero-concreto, que son cruciales para evitar artefactos de muestras de laboratorio.

Video: 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.

Laboratorio torres de caída para el experimental Simulación de colisiones de polvo acumuladas en el Sistema Solar temprano

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 ...

Investigación

Ingeniería

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.

Protocolo experimental para investigar las partículas aerosolización del producto objeto de la abrasión y Bajo El desgaste del Medio Ambiente

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.

Detección de la distribución de cloruro soluble en agua de la pasta de cemento en forma de alta precisión

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.

Método de instalación para mejorar el Control de calidad de fibra reforzado con anclajes de espiga de polímero

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.

Producción de pistas individuales de Ti-6Al-4V por deposición de energía dirigida a determinar el espesor de la capa de deposición multicapa

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.

Proceso de sellado optimizado y monitoreo en tiempo real de estructuras de sello de vidrio a metal

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.

Envejecimiento térmico artificial de poliéster reforzado y polivinilo cloruro recubierto de tejido técnico

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.

Asfalto avanzado de autocuración reforzado por estructuras de grafeno: una visión atomística

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.

Modelado y análisis experimental del conjunto de motobomba coaxial de un solo eje en actuadores electrohidrostáticos

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.

Co-localización de la microscopía de fuerza de la sonda Kelvin con otras microscopías y espectroscopias: aplicaciones seleccionadas en la caracterización de la corrosión de aleaciones

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