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
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ここで説明する作業は、スイス連邦道路庁 (研究プロジェクト AGB2012/010) は部分的に融資されました。我々 は大きく、金融サポートを認めます。

<ol>
	<li>Bertolini, L., Elsener, B., Pedeferri, P., Redaelli, E., Polder, R. 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著者が明らかに何もありません。

Cクリットを決定する提案された実験的プロトコルの成功のための最も重要な手順は、false 腐食の発生や終了効果バーその他の鋼を防ぐための措置を含みます。この点で、最高の結果28屈する発見されたここで報告されたプロトコル中で様々 なアプローチはテストされました。さらにテストでは、このアプローチは、10% 以下に偽開始率を減少させるを可能しました。一方で、これはエポキシ樹脂、鋼棒にコンクリートの塩化物の輸送日数終了かなり増加で露出したコンクリートの表面の国境地帯をコーティングのおかげです。その一方で、高アルカリのセメント系スラリー大幅これらの領域で耐食性を高めます密度の高い原コンクリートの端点に鋼棒の周りを交換する。そのようなシステム、すなわち、塗装、鋼棒にポリマー セメント系材料の層で終わる、他研究29,30でも成功を収めています。
もう一つの重要な側面は、腐食発生の基準です。この基準は、RILEM 技術的委員会 TC 235 Ccrit 31研究室で製造されたサンプルでの測定のための試験方法を推奨することを目的に基づいています。理論的根拠はよく知られているがコンクリートに埋め込まれている偏光されていない鋼の腐食の発症は明確に定義されたインスタント30,32ではなく、時間の長い期間にわたって場所をかかることがあります。鋼は比較的低塩素濃度で腐食を起動ことがありますが、不動態化が発生初期の受動的なレベルへの潜在的な増加によって明らかになる腐食プロセスを維持することができない場合。このような depassivation 不動態化イベントは通常、類似研究30,33,34で観察されます。安定した腐食の時に塩化物濃度は、受動的なレベルからの潜在的な偏差の非常に最初の兆候が明らかになる時間よりも練習のためより適切です。提案基準Ccrit腐食が開始してまた安定に伝搬の塩化物濃度を表しています。
メソッドの制限は、サンプルは、結果35,36に影響がある可能性があります比較的小さなものです。これを打ち消すためには、比較的多くのサンプル (理想的には 10) を使用することをお勧めします。自信のレベルは、実際のテスト地区Ccritの統計的分布に依存します。詳細については、この点では、36を参照を参照してください。追加の制限は実験室の露出の水分条件が実際の構造のものと異なる場合があります。最後に、腐食発生の検出は、潜在性は高炉セメントやその他の硫化物含むバインダーのように、一般に負の場合難しいかもしれません。
我々 の知る限り、これはCcrit定量土木構造物の腐食発生前の段階での最初の方法。腐食劣化が発生する前に特定の構造体や構造部材Ccritを測定する腐食の発生後に得られる定義では、構造から、実証の経験は対照的このメソッドを使用することができます。;結果は、(将来) 腐食の危険性を評価するために、腐食発生 (サービス生活モデリング) までの残り時間を予測するため使用できます。したがって、このメソッド材料機械試験(圧縮強度等)に使用される確立された方法と同様に、テストで使用される可能性があります。
このメソッドは、スイス連邦共和国で異なるコンクリート基盤の数に現在適用されています。これはCcrit構造の統計的分布について厳しく制限5知識を広げるでしょう。さらに、構造、建築材、等、年齢などさまざまな要因の影響を明らかにする、従って土木およびインフラストラクチャ管理の意思決定者に重要な情報を提供します。

コンクリート中の鉄筋腐食により、コンクリートの塩化物の浸透によって引き起こされる、鉄筋およびプレストレスト コンクリート構造物の早期劣化の最も頻繁な原因である、従っての最も重要な課題の一つを提示土木1,2,3,4。先進国は通常海洋性気候や道路の除氷塩への暴露の数十年の歴史を持つとこの 20 世紀の後半に建てられたコンクリートのインフラを高齢化の大規模な在庫を持っています。確実に腐食のこれらの構造、すなわちリスクの状態を評価することができるという、一般に保守作業の計画とインフラストラクチャ管理のための基礎を形成します。
コンクリート中の塩化物による鉄筋の腐食を管理するためのエンジニア リングの確立されたアプローチ塩化しきい値 (重要な塩分量、 Ccritとも呼ばれます) の値1,5,に基づいています6。 この概念に従って腐食の発生は鋼板の表面コンクリートの塩化物濃度Ccritしきい値を超えるとすぐに発生すると考えられています。したがって、既存の構造の状態を評価して通常残りの寿命の推定が埋め込まれた鉄筋の深さは特に、コンクリートの異なる深さで塩化物含有量を決定するのに頼る。コンクリート7,8のサンプルでこの塩化物の濃度を測定する信頼性の高い標準化されたメソッドの数が存在します。Ccrit結果を比較する腐食リスクの種類と修理対策の範囲を計画評価のための基礎を提供します。ただし、このアプローチには、 Ccritの知識が必要です。
テキストだけでなく、国際規格および推奨事項は、書籍、 Ccrit1,3,9,10,11の規定値。これらは約 0.4% で、通常セメント、長期的な経験に基づく、または初期の重量による塩化研究12,13。ただし、それはよく知られている構造の年齢や露出の歴史と条件1によって使用材料による構造または構造部材のCcritに対して実際の抵抗の影響を強く,5します。 したがって、それは一般に認められた 1 つの構造からの経験は慎重に他の構造体にのみ適用する必要があります。
それにもかかわらず、エンジニア リングの表Cクリット値、実際の構造とは無関係を使用する練習が一般的です。これは、 Ccrit文献の巨大な散布図とCcrit敷地内、5研究室を決定するための信頼性の高い方法の欠乏によって説明できます。耐久性評価の集計のしきい値を使用してのアプローチは、コンクリート構造物の老化の状態評価の構造に関する考慮事項とは対照的です。後者の場合 (鉄筋コンクリート) の構造材料の強度などの機械的性質を決定するための標準化されたテスト メソッドの数が存在する構造物の計算に使用されます。
この作品は、土木構造物から採取したサンプルのCクリティカル率を決定するための実験プロトコルを提案します。アプローチは、掘削部分コンクリート構造物の腐食はまだ開始されませんで鉄筋コンクリート造のコアに基づいています。これらのサンプルは、腐食発生のための条件を検討するために腐食促進試験を受ける場所研究室に転送されます。提案手法の主な利点は、構造とこうして展示実態に関するパラメーター、大きく影響Ccritよく知られている代表ができない数由来のサンプルサンプルの実験室で生産の真似。これは、種類と (若い所熟女サイト生産コンクリートとコンクリート)、コンクリートの年齢の種類や表面の状態、補強鋼使用時と、一般工事、鋼・ コンクリートの特性14をのインターフェイスです。一緒に実験室測定法の精度は、このアプローチは、 Ccrit特定構造体や構造部材の信頼性の決定を許可します。
- Ccritの定数値を使用しての一般的な方法と比較されます - 工学練習で提案されたプロトコルのアプリケーション条件評価の精度と分析モデルの予言する力の強化、残り寿命。今後何十年も15以上構築基盤の改修工事に強い増加が予想の基盤を腐食工学のような改善のための緊急の必要性が生じます。

<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

鉄筋コンクリート インフラ先進国の高齢化は、確実にこれらの構造の状態を評価する方法のための緊急の必要性を課しています。埋め込まれた鉄筋の腐食、劣化の最も頻繁な原因です。構造物の腐食に耐える能力は使用される材料などの要因や、年齢によって強く決まる、頼ることがよく知られているしきい値値で規定された基準や教科書になります。腐食発生 (Ccrit) のこれらの限界値は、明確に状態評価およびサービス寿命予測の精度を制限する特定の構造の実際のプロパティの独立しています。集計値を使用しての練習はCcrit敷地内を確認する信頼性の高い方法と研究室での欠如にたどることができます。
ここでは、個々 の土木構造物や構造部材Cクリットを決定するための実験プロトコルが表示されます。鉄筋コンクリートのサンプル数は、構造から取得され、腐食検査が実行されます。この方法の主な利点は、 Ccrit、代表して真似することはできません鋼コンクリート インターフェイスなどに大きく影響するよく知られているパラメーターに関する実態を保証することサンプルの実験室で生産します。同時に研究所に腐食促進試験はテスト構造体の腐食発生前にCcritの信頼性の決定を許可します。これだけ構造が既に破損している場合の開始、すなわち後の腐食条件の推定を許可するすべての一般的な条件評価方法に比べて大きな利点です。
プロトコルCcritテスト構造の統計的な分布が得られます。これは腐食性、メンテナンス計画に必要な残りの時間の確率的予測モデルのための基礎として機能します。このメソッドは、土木、機械試験に使用される確立された方法と同様の材料試験で可能性のある使用できます。

図 7には、一般的な鋼電位研究室では、塩化物の露出の間に監視が表示されます。両方の例を示す可能性が非常に短い時間内で著しく低下可能性がありますが、腐食プロセス可能性があります継承しないことまだ安定、初期パッシブ レベルに向けて可能性の増加を通じて明らかになります。このプロトコルでは腐食の発生、すなわち露出を停止およびCクリットを決定すると、日時の時間は負電位 (3.5.2 を参照し、を参照してください 10 日間続いてマーク電位差によって定義されます。ディスカッション詳細については)。
安定した腐食の発生が発生するまで数ヶ月をかかることがありますが一般的です。構造からサンプルを採取するとき、これはまた初期塩化物含有量はコンクリート内に既に存在に依存します。これまでの実験のいくつかのケースでは腐食が開始されるまで 1 年以上かかった
Ccrit以上 40 歳スイス アルプスの道路トンネルから 11 検体で測定の例を図 8に示します。すべてのこれらのサンプル 1 2 m2の領域内から撮影した、従っておそらく同じ生産され公開します。この例では、サンプリング時に鋼板の表面塩化物含有量はごくわずかであった。また、中性化フロントは鋼の表面には程遠い。
潜在的な鋼が塩素フリー ソリューションへの露出に強く減った 2 つの例を図 9に示します。これらの特定のケースの 1 つは、サンプルの後 (破壊) 試験中に分かった鋼深さのコンクリートは既に炭酸すること。鋼板の表面水の到着後、腐食プロセス従ってすぐに始めた。鋼の 1 つでその他の場合は、false 腐食の発生が発生しましたバーエンドします。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig1.jpg"> 
図 1.構造と実験室の処理から取られるサンプルの図: ; 鉄筋の埋め込み部分を (、) のコンクリートのコア(b) コンクリート カバー露出側と背面側を水冷式ダイヤモンド切削; 削減(c) 鉄筋の鋼の周りいくつかの具体的を取り外しと高密度モルタル ペーストと後続のエポキシ コーティング; 取り付けによるエンドの保護水平面とコンクリート表面の始終端、(d) のエポキシ塗装。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig2.jpg"> 
図 2.研究室で腐食テストのセットアップの図。これは露出タンクのサンプルの位置を示しています。スペーサーは、サンプル底面から露出ソリューションに連絡先を確保するために使用されます。すべてのサンプルは、各サンプル露出ソリューションに配置参照電極対の電位を測定データロガーに接続されます。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig3.jpg"> 
図 3.腐食発生条件を示す鋼電位の可能時間進化の図。1 の時点で潜在的なドロップ 150 未満で最初の「パッシブ レベル」から mV が発生します。2 の時点で潜在的なドロップ少なくとも 150 mV が発生すると、不動態化; が続いています。3 の時点で可能性は、少なくとも 150 のドロップ (最大 5 日) 以内に mV が発生し、達成の負の潜在的なレベルは、10 日以上を維持します。Tiniで露出ソリューションからサンプルを撤回します。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig4.jpg"> 
図 4.切断および腐食の発生の検出後コンクリートのサンプルの分割を示す図。まず、「海溝」は、鋼棒平行に、後方からカットされます。彫刻刀または同様のツールを挿入することによって、矢印によって示されるようにサンプルを分割するトレンチを使用できます。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig5.jpg"> 
図 5.写真腐食発生後サンプルの分析を示します。(、) の分割、および (b)、錆のスポットは、鋼に表示されます後サンプルの 2 つの半分の表面腐食の発生の後。さまざまなサンプルからの写真。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig6.jpg"> 
図 6.概略図面を示す腐食発生後塩化物分析のためのサンプリング:分割コンクリート コアのエポキシ コーティング部分の (、) の除去 (紫 = 切断面);(b) 鋼の表面から 2 mm まで表層コンクリートの除去 (紫 = 切断面);(c) 研削深さ間隔 ± 2 mm 深棒鋼の上 (赤 = サンプリング ボリューム)。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</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"/> 
図 7.測定された潜在的な対の代表例時間曲線。続く場合があります潜在的な増加 (不動態化) 提案された基準に従って安定した腐食の発生を最後に開始するまで通常顕著な潜在的な低下。(、) の潜在的な負のレベルに安定化 (b) は例可能性が 10 日間の調査期間にわたって減少を続ける場合を示しています。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig7large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig8.jpg"> 
図 8.Ccrit 11 サンプル撮影で測定の例内の小さなコンクリート領域以上 40 年から古い道のスイス アルプスのトンネルします。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig8large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig9.jpg"> 
図 9.マークされた可能性の例減少すぐに無料の塩化物溶液中の露出にします。1 つの場合、鋼の深さでコンクリートは既に炭酸、こうして到着時に鋼板の表面水の腐食プロセスの開始すぐに、潜在性の急激な減少に 。鋼の 1 つでその他の場合は、false 腐食の発生が発生しましたバーエンドでは、ここより緩やかな潜在的な減少に導いた。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig9large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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

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