Name: experimental protocol to determine the chloride threshold value for corrosion in samples taken from reinforced concrete structures
Uploaded: 2017-08-31T14:00:00
Duration: 10 min
Description: 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

העבודה המתוארות כאן מומנה בחלקה למשרד הדרכים הפדרלי השוויצרי (פרוייקט מחקר AGB2012/010). אנו מאוד להכיר את התמיכה הכספית.

<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>

המחברים אין לחשוף.

השלבים הקריטיים ביותר להצלחת פרוטוקול הניסוי המוצע כדי לקבוע C.הסימנים החיוניים הם אלה לרבות האמצעים שננקטו כדי למנוע קורוזיה שווא חניכה ופלדה אחרים בר end ההשפעות. בהקשר זה, מגוון רחב של גישות נבדקו, ביניהם פרוטוקול שדווחה כאן נמצאה להניב את התוצאות הכי טוב28. בבדיקות נוספות, גישה זו מותר להקטין את הקצב של חניכה שווא אל מתחת ל-10%. מצד אחד, זה הוא בשל ציפוי אזור הגבול של משטח בטון חשוף עם שרף אפוקסי, אשר מגביר האורך של תחבורה של כלורידים דרך הבטון על פס פלדה מסתיימת במידה ניכרת. מצד שני, החלפת הבטון המקורי ליד הבר פלדה הקצוות שלו צפופה, slurry cementitious אלקליין מאוד משמעותית משפר את עמידות בפני קורוזיה באזורים אלה. כזה מערכות, קרי, ציפוי הפלדה בר מסתיים עם שכבה של חומר פולימרי-השתנה cementitious הוכיחו מוצלח גם מחקרים אחרים,29,30.
היבט חשוב נוסף הוא הקריטריון לטקס החניכה קורוזיה. קריטריון זה מבוסס על הוועדה הטכנית RILEM TC-235 שמטרתו להמליץ על שיטת הבדיקה לשקילת Cהמדדים הקריטיים בדגימות שיוצרו ב מעבדה31. הרציונל הוא שזה ידוע היטב את היווצרות קורוזיה של פלדה unpolarized מוטבע במלט יתכנו על פני תקופה ארוכה של זמן ולא מוגדרים היטב מיידית30,32. פלדה באפשרותך להתחיל נירוסטה בריכוזים כלוריד נמוכה יחסית אך אם אלה אינם מסוגלים לקיים את תהליך קורוזיה, repassivation תתרחש, ההופך לכאורה על ידי גידול פוטנציאלי חזרה לשלב פסיבי הראשונית. אירועים כאלה depassivation-repassivation הם נצפו בדרך כלל דומה מחקרים30,33,34. ריכוז כלוריד נמדד במועד של קורוזיה יציב רלוונטי יותר לאימון יותר מהזמן שבו הסימנים הראשונים מאוד של סטיות אפשריות מרמת פסיבי ומצביעים. עם הקריטריון המוצע, C.הסימנים החיוניים מייצג את ריכוז כלוריד בו קורוזיה יוזם ומפיץ גם stably.
מגבלה של השיטה היא כי הדגימות הן קטנות יחסית, אשר עשויים להשפיע על תוצאות35,36. על מנת לנטרל את זה, הוא הציע להשתמש מספר גבוה יחסית של דגימות (אידיאלי 10). ברמת הביטחון תלויה ההתפלגות הסטטיסטית של C.הסימנים החיוניים באזור הבדיקה בפועל. לקבלת פרטים נוספים בהקשר זה, פנה להפנות36. מגבלה נוספת היא כי תנאי לחות החשיפה מעבדה עשויים להיות שונים מאלה של מבנה בפועל. לבסוף, הגילוי של קורוזיה חניכה ייתכן שתתקשה במקרים בהם הפוטנציאל בדרך כלל שלילי, כגון סיגים שהספורט או אחרים קלסרים המכילים סולפיד.
למיטב ידיעתנו, זו השיטה הראשונה של נחישותהמדדים הקריטיים Cבמבנים הנדסיים בשלב לפני קורוזיה חניכה. בניגוד ניסיון אמפירי של מבנים, אשר מעצם הגדרתו שהושג לאחר החניכה קורוזיה, ניתן להשתמש בשיטה זו כדי למדוד Cהמדדים הקריטיים עבור מבנים ספציפיים או חברים מבניים לפני קורוזיה השפלה מתרחשת ; לפיכך ניתן להשתמש בתוצאות כדי להעריך את הסיכון של קורוזיה (בעתיד) וכדי לחזות את הזמן שנותר כדי קורוזיה חניכה (שירות החיים מידול). לכן, בשיטה זו יש פוטנציאל לשמש חומר בדיקה, בדומה לשיטות הוקמה המשמשות לבדיקת מכני (חוזק, וכו ')
השיטה כיום חלה על מספר של תשתיות בטון שונה בשוויץ. זה להרחיב את הידע מוגבלות מאוד5 על הפצות סטטיסטי של C.הסימנים החיוניים במבנים. יתר על כן, זה לחשוף את ההשפעה של גורמים שונים כגון גיל המבנים, חומרי בניין בשימוש וכו ', ובכך לספק מידע חשוב עבור מהנדסים אזרחיים, מקבלי ההחלטות בניהול בתשתית.

קורוזיה של ברזל בבטון, המופעלות על-ידי החדירה של כלורידים דרך הבטון הוא הגורם השכיח ביותר של השפלה מוקדמת של מבני בטון מחוזק, ולחוצה מראש, וכך מציג את אחד האתגרים החשובים ביותר ב הנדסה אזרחית1,2,3,4. המדינות המתועשות בדרך כלל יש מלאי גדול של ההזדקנות תשתיות בטון, שנבנה במחצית השנייה של המאה הקודמת, ובכך עם היסטוריה של עשרות שנים של חשיפה האקלים ימית או להסיר קרח מכנפי מלחי בשימוש בכבישים. היכולת להעריך באופן אמין שהתנאי של מבנים אלה, קרי, את הסיכון עבור קורוזיה, מהווה את הבסיס לתכנון עבודות תחזוקה, לניהול תשתיות, באופן כללי.
הגישה הוקמה בהנדסה לניהול כלוריד-induced קורוזיה הפלדה בבטון מבוסס על כלוריד סף הערך (הנקרא גם קריטי כלוריד תוכן, C.הסימנים החיוניים)1,5, 6. לפי תפיסה זאת, קורוזיה חניכה נחשב להתרחש ברגע ריכוז כלוריד בבטון על פני פלדה חורג את הסףהמדדים הקריטיים C. לפיכך, הערכת המצב של מבנים קיימים, הערכת חיי השירות נותרת בדרך כלל להסתמך על קביעת התכנים כלוריד בעומקים שונים בבטון, במיוחד בעומק של הפלדה חיזוק מוטבע. מספר שיטות מתוקננת ואמין קיים כדי למדוד את ריכוז כלוריד בדגימות של בטון7,8. השוואת תוצאות C.הסימנים החיוניים מספקת הבסיס להערכת הסיכון קורוזיה ותכנון הסוג וההיקף של אמצעים לתיקון. עם זאת, גישה זו דורשת ידע של C.הסימנים החיוניים.
סטנדרטים בינלאומיים שונים, המלצות, כמו גם טקסט ספרים, ערכים stipulate Cהמדדים הקריטיים1,3,9,10,11. אלה הם בדרך כלל בסביבות 0.4% כלוריד לפי משקל של מלט, בהתבסס על ניסיון לטווח ארוך או מוקדם ללימודי12,13. עם זאת, ידוע כי ההתנגדות בפועל נגד ג.מעידות על מבנה או חבר מבני מסוים מושפעת מאד החומרים אשר השתמשו בהם, גיל המבנה, וכן חשיפה היסטוריה ותנאים1 , 5. לפיכך, זה מקובל כי ניסיון ממבנה אחד יש להחיל רק מבנים אחרים במשנה זהירות.
למרות זאת, מקובל הנדסה תרגול השימוש Cהמדדים הקריטיים הערכים, עצמאית של המבנה בפועל. זו יכולה להיות מוסברת על ידי הפיזור ענק של C.הסימנים החיוניים בספרות על ידי חוסר של שיטות אמין לקביעת Cהמדדים הקריטיים באתר וב -מעבדה5. הגישה של באמצעות ערכי הסף ייערכו הערכות עמידות מנוגדת שיקולים מבניים תוך הערכות מצב של ההזדקנות מבני הבטון. במקרה האחרון, קיימים מספר שיטות מבחנים כדי לקבוע תכונות מכניות, כגון עוצמת החומרים במבנה (בטון, חיזוק פלדה), שישמש בחישובים של ההתנהגות מבנית.
בעבודה זו, מוצג טיפול נסיוני כדי לקבוע Cמעידות על דגימות שנלקחו מבנים הנדסיים. הגישה מבוססת על קידוח ליבות של בטון מזוין בחלקים של מבני הבטון איפה קורוזיה לא ובכל זאת יזם. דגימות אלה מועברים למעבדה איפה הם נידונים מבחן מואצת קורוזיה על מנת ללמוד את התנאים לטקס החניכה קורוזיה. היתרון העיקרי של השיטה המוצעת היא כי הדגימות נובעות מבנים ובכך בנספח התנאים אמיתי בדבר מספר פרמטרים אשר ידועים היטב במידה רבה ההשפעה Cהמדדים הקריטיים , אשר לא יכול להיות representatively חיקה דגימות המיוצר במעבדה. זה כולל את הסוג, גיל הבטון (צעיר מעבדה בטון נגד בטון המיוצר באתר בוגר), סוג, משטח מצב חיזוק פלדה בשימוש בזמן הבנייה, ובאופן כללי, את המאפיינים של הבטון פלדה ממשק14. יחד עם הדיוק של שיטות מדידה במעבדה, גישה זו מאפשרת קביעת אמין Cהמדדים הקריטיים עבור מבנים ספציפיים או חברים מבנית.
היישום של הפרוטוקול המוצע הנדסה בפועל - לעומת מנהג נפוץ של באמצעות ערך קבוע עבור C.הסימנים החיוניים - לשפר את הדיוק של הערכות מצב והכוח חזוי של מודלים כדי לנתח חיי השירות הנותרים. עליית חזקה צפויה עבודות תיקון תשתיות שלנו בנוי מעל ה-בעשורים הקרובים15 מהווה צורך דחוף כזה שיפור הנדסי של נירוסטה תשתיות.

<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

תהליך ההזדקנות של תשתית בטון מזוין במדינות המפותחות כופה צורך דחוף שיטות להעריך בצורה אמינה את התנאי של מבנים אלה. קורוזיה של פלדה חיזוק מוטבע הוא הגורם השכיח ביותר של השפלה. בזמן ידוע היטב כי היכולת של מבנה לקורוזיה תלויה בחריפות גורמים כגון החומרים אשר השתמשו בהם או הגיל, זה מנהג נפוץ להסתמך על סף ערכי תקנים כאמור או ספרי לימוד. אלו ערכי סף עבור קורוזיה חניכה (C.הסימנים החיוניים) אינם תלויים מאפייני מבנה מסוים, אשר בבירור מגביל את הדיוק של הערכות מצב ותחזיות חיי השירות בפועל. המנהג של שימוש הערכים ניתן לייחס חוסר של שיטות אמין לקביעת Cהמדדים הקריטיים באתר, במעבדה.
כאן, טיפול נסיוני כדי לקבוע Cהמדדים הקריטיים עבור מבנים הנדסיים בודדים או חברים מבניים מוצג. מספר דגימות בטון מזוין לקוחים מתוך מבנים, ביצוע בדיקות מעבדה קורוזיה. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא כי זה מבטיח תנאי אמיתי לגבי הפרמטרים ידועים היטב להשפיע במידה רבה על C.הסימנים החיוניים, כגון הממשק פלדה בטון, אשר לא יכול להיות חיקה representatively ב דגימות המיוצר במעבדה. במקביל, הבדיקה מואצת קורוזיה במעבדה היתרים הקביעה אמין של C.הסימנים החיוניים לפני חניכה קורוזיה על המבנה שנבדקו; זהו יתרון גדול על כל נפוצות תנאי הערכת שיטות המתירים רק את הערכת התנאים עבור קורוזיה לאחר החניכה, דהיינו, כאשר המבנה כבר פגום.
הפרוטוקול מניב התפלגות סטטיסטית של C.הסימנים החיוניים עבור המבנה שנבדקו. זה מהווה בסיס עבור מודלים של חיזוי הסתברותית הזמן שנותר בפני קורוזיה, אשר נדרש עבור תכנון תחזוקה. ניתן להשתמש בשיטה זו פוטנציאל בבדיקת חומרים של תשתיות אזרחיות, דומה הוקמה שיטות המשמשות לבדיקת מכני.

איור 7 מציגה פוטנציאל פלדה טיפוסי להשגחה במהלך החשיפה כלוריד במעבדה. שתי הדוגמאות מציגות הפוטנציאל עשויים להוריד באופן משמעותי בתוך זמן קצר מאוד, אבל כי התהליך קורוזיה אולי עדיין stably הופצה, ההופך לכאורה דרך עלייה של הפוטנציאל לכיוון רמת פסיבי הראשונית שלו. ב פרוטוקול זה, תקופת חניכה קורוזיה, כלומר, הזמן שבו חשיפה מופסק, C.הסימנים החיוניים נקבע, מוגדרת על-ידי ירידה פוטנציאלית מסומן ואחריו 10 ימים של פוטנציאל שלילי (ראה סעיף 3.5.2 ו- דיון לפרטים נוספים).
מקובל כי זה עלול לקחת מספר חודשים עד קורוזיה יציב החניכה מתרחשת. זה גם תלוי בתוכן כלוריד הראשונית כבר נוכח הבטון כאשר הדוגמאות לקוחים מן המבנים. במקרים מסוימים של הניסויים שנערכו עד כה, זה לקח יותר מ 1 שנה עד קורוזיה יזם.
איור 8 מראה דוגמה של Cהמדדים הקריטיים נמדד 11 דגימות שנלקחו יותר מאשר בן 40 למנהרת בהרי האלפים השוויצרים. כל דוגמאות אלה היו שנלקחו בתוך אזור של 1-2 מ'2, ולכן ככל הנראה זהה המיוצר ונחשף. בדוגמה זו, התוכן כלוריד על פני השטח פלדה בזמנו של הדגימה היה זניח. בנוסף, החלק הקדמי carbonation היה עדיין רחוק מלהיות השטח פלדה.
איור 9 מציגה שתי דוגמאות איפה הפלדה פוטנציאליים ירידה חריפה עם חשיפה לפתרון ללא כלוריד. באחד המקרים הספציפיים הללו, במהלך הבדיקה (הרס) עוקבות של המדגם התברר כי הבטון בעומק פלדה כבר היה מוגז. עם ההגעה של מים על פני השטח פלדה, תהליך קורוזיה ולכן מיד התחיל. במקרה השני, קורוזיה שווא חניכה אירע אחד של הפלדה בר מסתיים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig1.jpg"> 
איור 1 . שרטוט סכמטי של נלקחה הדגימה מבנה, אלייך במעבדה: () core בטון עם כלי מוטבע של חיזוק פלדה; (b) הפחתת מכסה בטון בצד החשוף, בצד האחורי על ידי חיתוך יהלום water-cooled; (ג) פלדה בר הגנה הקצה על-ידי הסרת מבטון סביב הפלדה ומחליפים אותו עם מלט צפיפות גבוהה ההדבקה/פצצות מרגמה, ציפוי אפוקסי הבאים; (ד)-ציפוי אפוקסי על פניהם לרוחב ועל אזורי הקצה של משטח בטון חשוף. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig2.jpg"> 
איור 2 . ציור סכמטי של ההתקנה עבור הבדיקה קורוזיה במעבדה. זה מראה את המיקום של הדגימות במיכל חשיפה. מפרידי משמשים כדי להבטיח מגע לפתרון חשיפה מהמשטח התחתון הדגימה. כל הדגימות מחוברים לוגר נתונים, מדידת הפוטנציאל של כל מדגם לעומת אלקטרודה הפניה בהפתרון חשיפה. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig3.jpg"> 
איור 3 . שרטוט סכמטי של הזמן-וצמחתי אפשרי של פלדה פוטנציאליים הממחיש את הקריטריון לטקס החניכה קורוזיה. בשלב 1, פוטנציאל לקפוץ פחות מ 150 mV הראשונית "רמת פסיבי" מתרחשת; בשלב 2, פוטנציאל לקפוץ לפחות 150 mV מתרחשת, אשר מלווה repassivation; בשלב 3, פוטנציאל ירידה לפחות 150 mV מתרחשת (במרחק מקסימום של 5 ימים) ואת רמת פוטנציאל שלילי מושגת מתמשכת במשך 10 ימים. ב tini, למשוך את הדגימה הפתרון חשיפה. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig4.jpg"> 
איור 4 . ציור סכמטי הממחישות החיתוך ופיצול של המדגם בטון לאחר גילוי של קורוזיה חניכה. ראשית, "תעלה" נחתך מן הצד האחורי, במקביל על פס פלדה. על-ידי הוספת באזמל או כלי דומה, התעלה ניתן לפצל את הדגימה כפי שצוין על ידי החצים. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig5.jpg"> 
איור 5 . תמונות הממחישות דגימת לאחר החניכה קורוזיה. () שני החצאים של המדגם לאחר פיצול, ו- (b) חלודה ספוט הנראים להשמיד את פני השטח לאחר החניכה קורוזיה. תמונות מדגימות שונות. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig6.jpg"> 
איור 6 . סכמטי בציור הממחישות הדגימה ניתוח כלוריד לאחר קורוזיה לחניכה: () להסרת חלקי מצופה אפוקסי של פיצול גרעין בטון (סגול = חיתוך מטוסים); (b) הסרת מכסה בטון עד 2 מ מ מעל פני השטח פלדה (סגול = המטוס חיתוך); (ג) כותש מרווח עומק של + /-2 מ מ של הפלדה בר עומק כיסוי (אדום = נפח שנדגמו). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</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"/ > 
איור 7 . נציג דוגמאות נמדד פוטנציאל לעומת זמן עקומות. בדרך כלל מבוטא פוטנציאליים טיפות שעשוי להיות מלווה גידול פוטנציאלי (repassivation) עד חניכה קורוזיה יציבה על פי הקריטריון המוצע סוף סוף יוזם. () מציג מקרה שבו הפוטנציאל מייצבת רמה שלילית, (b) הוא דוגמה איפה הפוטנציאל ממשיך ופוחת במשך תקופה למדה של 10 ימים. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig8.jpg"> 
איור 8 . דוגמה Cהמדדים הקריטיים מדוד ב 11 הצילום דגימות מאזור בתוך קטן בטון יותר מ 40 שנה הכביש הישן מנהרה בהרי האלפים השוויצרים. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig9.jpg"> 
איור 9 . דוגמאות של פוטנציאל מסומן מקטין באופן מיידי עם חשיפה בפתרון ללא כלוריד. במקרה אחד, הבטון בעומק פלדה היה כבר מוגז, ובכך עם ההגעה של מים על פני השטח פלדה, תהליך קורוזיה מיד התחיל, המוביל לירידה חדה פוטנציאל. במקרה השני, קורוזיה שווא חניכה אירע אחד של הפלדה בר מסתיים כאן אשר הובילה ירידה הדרגתית יותר פוטנציאל. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig9large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</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

אנו מציעים שיטה למדידת פרמטר שהוא מאוד רלוונטי עבור הערכות קורוזיה או תחזיות של מבני בטון מזוין, עם היתרון העיקרי של התרת בדיקה של דגימות מבנים הנדסיים. פעולה זו מבטיחה תנאי אמיתי-הממשק פלדה בטון, אשר חיוני כדי להימנע חפצים של דגימות מעבדה-עשה.

נסיוני כדי לקבוע את ערך הסף כלוריד עבור קורוזיה בדגימות שנלקחו מבני בטון מזוין

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

Research

JoVE Journal

Engineering

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

פרוטוקול ניסוי לחקור חלקיקי Aerosolization של מוצרים תחת שחיקה תחת בלית הסביבה

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

זיהוי ההתפלגות כלוריד מסיסים במים של מלט הדבקה בדרך ברמת דיוק גבוהה

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

שיטת התקנה כדי לשפר את בקרת איכות עבור סיבים מחוזק פולימר ספייק עוגנים

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

Multiscale Structures Aggregated by Imprinted Nanofibers for Functional Surfaces

מבנים multiscale המצטברים על-ידי Nanofibers המוטבע על תפקודי משטחים

Multiscale surface structures have attracted increasing interest owing to several potential applications in surface devices. However, an existing ...

Theoretical Calculation and Experimental Verification for Dislocation Reduction in Germanium Epitaxial Layers with Semicylindrical Voids on Silicon

חישוב תיאורטי ואימות ניסיוני להפחתת נקעים בשכבות גרמניום אפיטקסיאליות עם חללים סמי-גליליים על סיליקון

Reduction of threading dislocation density (TDD) in epitaxial germanium (Ge) on silicon (Si) has been one of the most important challenges for the ...

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

תהליך איטום מיטבי וניטור זמן-אמת של מבני חותם זכוכית-מתכת

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

הזדקנות תרמית מלאכותית של פוליאסטר מחוזק ומצופה פוליוויניל כלוריד בד טכני

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

אספלט מתקדם לריפוי עצמי מחוזק על ידי מבני גרפן: תובנה אטומיסטית

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

מידול וניתוח ניסיוני של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל פיר יחיד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים

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

לוקליזציה משותפת של מיקרוסקופיית כוח הגשושית קלווין עם מיקרוסקופיות וספקטרוסקופיות אחרות: יישומים נבחרים באפיון קורוזיה של סגסוגות

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