Name: applicability analysis of assessment methods for morphological parameters of corroded steel bars
Uploaded: 2018-11-01T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Applicability Analysis of Assessment Methods for Morphological Parameters of Corroded Steel Bars at JoVE.com

המחברים ב אוניברסיטת שנג'ן באופן משמעותי מאשר התמיכה הכלכלית של הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (מענק מס ' 51520105012 ו- 51278303), (מפתח) פרוייקט של משרד החינוך במחוז גואנגדונג. (No.2014KZDXM051)-הם גם תודה גואנג-דונג פרובינציה מפתח מעבדה של העמידות של ימית הנדסה אזרחית, המכללה האקדמית להנדסה אזרחית באוניברסיטת שנג'ן למתן בדיקות מתקנים וציוד.

1. בדיקת הדגימה ואת תהליך הייצור
<ol><li>לרכוש של 500 מ"מ, רגיל בקוטר 14 מ מ פלדה בר (כיתה Q235) עבור הייצור של דגימות הבדיקה.</li>
	<li>ללטש את פני השטח של הבר בעזרת נייר זכוכית עדין כדי להסיר את הטחנה קשקשים על פני השטח.</li>
	<li>חותכים הבר ב- 30 מ מ ו- 470 מ מ מקצה השמאלי שלה, כפי שמוצג באיור 1...

<ol>
	<li>Cavaco, E. S., Bastos, A., Santos, F. A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+corrosion+on+the+behaviour+of+precast+concrete+floor+systems.">Effects of corrosion on the behaviour of precast concrete floor systems.</a> Construction &amp; Building Materials. 145, (2017).</li><li>Cavaco, E. S., Neves, L. A. C., Casas, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+robustness+to+corrosion+in+the+life+cycle+assessment+of+an+existing+reinforced+concrete+bridge.">On the robustness to corrosion in the life cycle assessment of an existing reinforced concrete bridge.</a> Structure and Infrastructure Engineering. 14 (2), 137-150 (2017).</li><li>Muthulingam, S., Rao, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-uniform+corrosion+states+of+rebar+in+concrete+under+chloride+environment.">Non-uniform corrosion states of rebar in concrete under chloride environment.</a> Corrosion Science. 93, 267-282 (2015).</li><li>Apostolopoulos, C. A., Papadakis, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consequences+of+steel+corrosion+on+the+ductility+properties+of+reinforcement+bar.">Consequences of steel corrosion on the ductility properties of reinforcement bar.</a> Construction &amp; Building Materials. 22 (12), 2316-2324 (2008).</li><li>Fernandez, I., Bair&#225;n, J. M., Mar&#237;, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corrosion+effects+on+the+mechanical+properties+of+reinforcing+steel+bars.+Fatigue+and+&#963;+-+&#949;+behavior.">Corrosion effects on the mechanical properties of reinforcing steel bars. Fatigue and &#963; - &#949; behavior.</a> Construction &amp; Building Materials. 101, 772-783 (2015).</li><li>Papadopoulos, M. P., Apostolopoulos, C. A., Zervaki, A. D., Haidemenopoulos, G. N. <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+exposed+rebars,+associated+mechanical+degradation+and+correlation+with+accelerated+corrosion+tests.">Corrosion of exposed rebars, associated mechanical degradation and correlation with accelerated corrosion tests.</a> Construction &amp; Building Materials. 25 (8), 3367-3374 (2011).</li><li>Castro, H., Rodriguez, C., Belzunce, F. J., Canteli, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+and+corrosion+behaviour+of+stainless+steel+reinforcing+bars.">Mechanical properties and corrosion behaviour of stainless steel reinforcing bars.</a> Journal of Materials Processing Technology. 143 (1), 134-137 (2003).</li><li>Almusallam, 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=Effect+of+degree+of+corrosion+on+the+properties+of+reinforcing+steel+bars.">Effect of degree of corrosion on the properties of reinforcing steel bars.</a> Construction &amp; Building Materials. 15 (8), 361-368 (2001).</li><li>Papadopoulos, M. P., Apostolopoulos, C. A., Alexopoulos, N. D., Pantelakis, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+salt+spray+corrosion+exposure+on+the+mechanical+performance+of+different+technical+class+reinforcing+steel+bars.">Effect of salt spray corrosion exposure on the mechanical performance of different technical class reinforcing steel bars.</a> Materials &amp; Design. 28 (8), 2318-2328 (2007).</li><li>Zhang, W., Song, X., Gu, X., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tensile+and+fatigue+behavior+of+corroded+rebars.">Tensile and fatigue behavior of corroded rebars.</a> Construction &amp; Building Materials. 34 (5), 409-417 (2012).</li><li>Clark, L. A., Chan, A. H. C., Du, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Residual+capacity+of+corroded+reinforcing+bars.">Residual capacity of corroded reinforcing bars.</a> Magazine of Concrete Research. 57 (3), 135-147 (2005).</li><li>Chan, A. H. C., Clark, L. A., Du, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+corrosion+on+ductility+of+reinforcing+bars.">Effect of corrosion on ductility of reinforcing bars.</a> Magazine of Concrete Research. 57 (7), 407-419 (2005).</li><li>Zhu, W., 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=Corrosion+of+the+reinforcement+and+its+influence+on+the+residual+structural+performance+of+a+26-year-old+corroded+RC+beam.">Corrosion of the reinforcement and its influence on the residual structural performance of a 26-year-old corroded RC beam.</a> Construction &amp; Building Materials. 51 (2), 461-472 (2014).</li><li>Fran&#231;ois, R., Khan, I., Dang, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+corrosion+on+mechanical+properties+of+steel+embedded+in+27-year-old+corroded+reinforced+concrete+beams.">Impact of corrosion on mechanical properties of steel embedded in 27-year-old corroded reinforced concrete beams.</a> Materials &amp; Structures. 46 (6), 899-910 (2013).</li><li>Torres-Acosta, A. A., Castro-Borges, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corrosion-Induced+Cracking+of+Concrete+Elements+Exposed+to+a+Natural+Marine+Environment+for+Five+Years.">Corrosion-Induced Cracking of Concrete Elements Exposed to a Natural Marine Environment for Five Years.</a> Corrosion. 69 (11), 1122-1131 (2013).</li><li>Li, D., Wei, R., Du, Y., Guan, X., Zhou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+methods+of+geometrical+parameters+and+amount+of+corrosion+of+steel+bar.">Measurement methods of geometrical parameters and amount of corrosion of steel bar.</a> Construction &amp; Building Materials. 154, 921-927 (2017).</li><li>Kashani, M. M., Crewe, A. J., Alexander, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+3D+optical+measurement+technique+for+stochastic+corrosion+pattern+analysis+of+reinforcing+bars+subjected+to+accelerated+corrosion.">Use of a 3D optical measurement technique for stochastic corrosion pattern analysis of reinforcing bars subjected to accelerated corrosion.</a> Corrosion Science. 73 (13), 208-221 (2013).</li><li>Tang, F., Lin, Z., Chen, G., Yi, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+corrosion+pit+measurement+and+statistical+mechanical+degradation+analysis+of+deformed+steel+bars+subjected+to+accelerated+corrosion.">Three-dimensional corrosion pit measurement and statistical mechanical degradation analysis of deformed steel bars subjected to accelerated corrosion.</a> Construction &amp; Building Materials. 70 (2), 104-117 (2014).</li><li>Zhang, W., Zhou, B., Gu, X., Dai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probability+Distribution+Model+for+Cross-Sectional+Area+of+Corroded+Reinforcing+Steel+Bars.">Probability Distribution Model for Cross-Sectional Area of Corroded Reinforcing Steel Bars.</a> Journal of Materials in Civil Engineering. 26 (5), 822-832 (2013).</li><li>Wang, X. G., Zhang, W. P., Gu, X. L., Dai, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+residual+cross-sectional+areas+of+corroded+bars+in+reinforced+concrete+structures+using+easy-to-measure+variables.">Determination of residual cross-sectional areas of corroded bars in reinforced concrete structures using easy-to-measure variables.</a> Construction &amp; Building Materials. 38, 846-853 (2013).</li><li>Stewart, M. G., Al-Harthy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pitting+corrosion+and+structural+reliability+of+corroding+RC+structures:+Experimental+data+and+probabilistic+analysis.">Pitting corrosion and structural reliability of corroding RC structures: Experimental data and probabilistic analysis.</a> Reliability Engineering &amp; System Safety. 93 (3), 373-382 (2008).</li><li>Darmawan, M. S., Stewart, 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=Effect+of+Spatially+Variable+Pitting+Corrosion+on+Structural+Reliability+of+Prestressed+Concrete+Bridge+Girders.">Effect of Spatially Variable Pitting Corrosion on Structural Reliability of Prestressed Concrete Bridge Girders.</a> Australian Journal of Structural Engineering. 6 (2), 147-158 (2015).</li><li>Stewart, M. G., Mullard, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+time-dependent+reliability+analysis+of+corrosion+damage+and+the+timing+of+first+repair+for+RC+structures.">Spatial time-dependent reliability analysis of corrosion damage and the timing of first repair for RC structures.</a> Engineering Structures. 29 (7), 1457-1464 (2007).</li><li>Kashani, M. M., Lowes, L. N., Crewe, A. J., Alexander, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+element+investigation+of+the+influence+of+corrosion+pattern+on+inelastic+buckling+and+cyclic+response+of+corroded+reinforcing+bars.">Finite element investigation of the influence of corrosion pattern on inelastic buckling and cyclic response of corroded reinforcing bars.</a> Engineering Structures. 75, 113-125 (2014).</li><li>Apostolopoulos, C. A., Demis, S., Papadakis, V. G. <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+corrosion+of+steel+reinforcement+-+Mechanical+performance+and+pit+depth+analysis.">Chloride-induced corrosion of steel reinforcement - Mechanical performance and pit depth analysis.</a> Construction and Building Materials. 38, 139-146 (2013).</li><li>Imperatore, S., Rinaldi, Z., Drago, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+relationships+for+the+mechanical+properties+of+corroded+steel+rebars.">Degradation relationships for the mechanical properties of corroded steel rebars.</a> Construction and Building Materials. , 219-230 (2017).</li><li>Kashani, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+effect+on+inelastic+buckling+behaviour+of+accelerated+pitted+1+corroded+bars+in+porous+media.">Size effect on inelastic buckling behaviour of accelerated pitted 1 corroded bars in porous media.</a> Journal of Materials in Civil Engineering. 29 (7), (2017).</li><li>Meda, A., Mostosi, S., Rinaldi, Z., Riva, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+evaluation+of+the+corrosion+influence+on+the+cyclic+behaviour+of+RC+columns.">Experimental evaluation of the corrosion influence on the cyclic behaviour of RC columns.</a> Engineering Structures. 76, 112-123 (2014).</li><li>Kashani, M. M., Crewe, A. J., Alexander, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+capacity+assessment+of+corroded+RC+bridge+piers.">Structural capacity assessment of corroded RC bridge piers.</a> Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Bridge Engineering. 170 (1), 28-41 (2017).</li><li>National Standard of the People's Republic of China. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard for test methods of long-term performance and durability of ordinary concrete, Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People's Republic of China, GB/T 50082-2009. , (2009).</li></ol>

איור 6A 6B מראים כי הקוטר מדודה של הלא-חלוד בר הדגימה לא להשתנות באופן משמעותי לאורכו. ההפרש המרבי בין הקוטר נמדד לאורך הבר אורך הוא רק כ- 0.11 מ מ עם סטייה מקסימלית של 0.7%. אפשרות זו מציינת כי הצורה הגיאומטרית של בר חלוד שניתן גם להעריך באמצעות של caliper ורניה. עם זאת, הקוטר...

קורוזיה של סרגל פלדה היא אחת הסיבות העיקריות להידרדרות של מבנה בטון, והיא נגרמת על ידי חדירה carbonation ו/או כלוריד בטון. בטון carbonation, קורוזיה נוטה להיות מוכללת; תוך כדי חדירה כלוריד, הוא הופך להיות יותר מקומי1,2. לא משנה מהן הסיבות, קורוזיה סדקים מכסה בטון של הרחבת מעגל קורוזיה מוצרים, מתדרדר הקשר בין בר פלדה ובטון שמסביב שלה, חודר את סרגל צף, מקטין את הבר שטח חתך הרוחב במידה ניכרת3,4.
בשל אי-אחידות מבנית מבטון ווריאציות בסביבת שירות, קורוזיה של סרגל פלדה מתרחשת באופן אקראי על פני השטח שלו, לאורכו עם ודאות. בניגוד קורוזיה אחידה כללית הנגרמת על ידי carbonation בטון, קורוזיה pitting הנגרמת על ידי כלוריד ההפרעה גורמת חדירה התקפה. יתר על כן, זה גורם המקטע שיורית של בר מאוכלת כדי להשתנות במידה ניכרת בין סרגל משטח ואורך. כתוצאה מכך, הבר ירידה ומשפרים כוח ובר. מחקר מקיף בוצעה לחקור את ההשפעות של קורוזיה על תכונות מכאניות של פלדה בר5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14,15. עם זאת, פחות תשומת לב ניתנה שיטות מדידת מורפולוגית פרמטרים ומאפיינים קורוזיה של מוטות פלדה.
יש חוקרים השתמשו אובדן מסת כדי להעריך את כמות קורוזיה של פלדה בר5,10,11,14. עם זאת, בשיטה זו ניתן להשתמש רק לקביעת הערך הממוצע של הסעיפים שיורית, אי אפשר לאמוד את ההפצה של הסעיפים לאורכו. ז'ו, פרנקו השתפרו שיטה זו על ידי חיתוך פלדה בר יחיד לתוך סדרה של מקטעים קצרים ולאחר שקילה כל קטע כדי לקבוע וריאציות של האזורים של הסעיפים שיורית לאורך שלו13,אורך14. עם זאת, שיטה זו גורמת הפסד נוסף של החומר פלדה במהלך החיתוך, לא יכול לגעת המקטע שיורית מינימלית של הבר מאוכלת בדיוק, אשר חולש על יכולתה מיסב. Caliper ורניה משמש גם כדי למדוד פרמטרים גיאומטריים של פלדה בר14,15. עם זאת, הסעיף שיורית של בר מאוכלת סדיר, תמיד יש סטייה משמעותית בין הממדים סקציות בפועל הסלסולים של בר מאוכלת. בהתבסס על חוק ארכימדס, קלארק. et al. אימץ את שיטת ניקוז כדי למדוד את הסעיפים שיורית של בר מאוכלת לאורכו, אך תזוזה של הבר נשלטה באופן ידני ללא דיוק משמעותי במקרה הזה,11. Li. et al. שיפור שיטה ניקוז זו באמצעות מנוע חשמלי לשלוט באופן אוטומטי העקירה של סרגל פלדה ותוצאות מדד מדויק יותר16. לבסוף, במהלך השנים האחרונות, עם התפתחות 3D בסריקה בטכנולוגיה, שימש בשיטה זו כדי למדוד את הממדים גיאומטרי של פלדה בר17,18,19,20. באמצעות סריקת תלת-ממד, קוטר, אזור שיורית, centroid, אקסצנטריות, מומנט התמד, קורוזיה חדירה של סרגל פלדה ניתן בדיוק לרכוש. למרות חוקרים השתמשו בשיטות אלה במסגרות שונות ניסיוני, לא התקבלה השוואה והערכה של השיטות שלהם דיוק, התאמה, ישימות.
קורוזיה, במיוחד pitting קורוזיה, בהשוואה כללית קורוזיה, לא רק משנה את התכונות המכאניות של ברים מאוכלת אלא גם פוחתת השארית הנושאת קיבולת וחיי השירות של מבני בטון. מדידות מדויקות יותר של הפרמטרים מורפולוגי של מוטות פלדה מאוכלת עבור ההשתנות המרחבית של קורוזיה לאורך סרגל אורך הם הכרח עבור הערכות יותר סביר של בר תכונות מכניות. זה יעזור לך. להעריך את הבטיחות והאמינות של בטון מזוין מבנים (RC) פגום על-ידי קורוזיה ליתר דיוק21,22,23,24,25,26 ,27,28,29.
פרוטוקול זה משווה בין חמש השיטות שנדונו למדידת הגיאומטריה ואת כמות קורוזיה של סרגל פלדה. יחיד, 500 מ מ אורך ו 14 מ מ קוטר, רגיל בר עגול היה משמש את הדגימה, נתון מואצת קורוזיה במעבדה. מורפולוגיה שלה וברמת קורוזיה נמדדו בזהירות לפני ואחרי באמצעות כל אחת מהשיטות, לרבות אובדן מסת, של caliper ורניה, ניקוז מדידות, 3D סריקת רנטגן טומוגרפיה זעירים ביותר (XCT). לבסוף, הוערכו את ישימות ואת התאמתו של כל אחד.
זה צריך להיות ציין כי פסי משונן מוטבע בטון, הברים לא רגיל חשופים לאויר, נמצאים בדרך כלל בשימוש מבני הבטון ונחשפו בפני קורוזיה. עבור סרגלי משונן, caliper ורניה לא ניתן בקלות להחיל. כי הסורגים האלה לאכל בבטון, חדירה משטח שלהם הוא לא סדיר יותר בהשוואה ל ברים נחשפים אוויר11. עם זאת, פרוטוקול זה מכוון לעבר תחולתה של ניתוח של שיטות מדידה שונות על הבר אותו; לכן, זה משתמש בר רגיל עירום הדגימה כדי לחסל את ההשפעה של הצלע, בטון אי-הומוגניות על מדידות פרמטרים מורפולוגי. עבודה נוספת: מדידת מאוכלת ברים משונן בשיטות אחרות עשויים להתבצע בעתיד.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Supplies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic ruler</td>
			<td>Deli Group Co.,Ltd.</td>
			<td>No.6240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>white paint pen</td>
			<td>SINO PATH Enterprises.,Ltd.</td>
			<td>SP-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube with Branch</td>
			<td>Customized-made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Measurement cylinder</td>
			<td>Beijing Huake Bomex Glass Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500mL Beaker</td>
			<td>Beijing Huake Bomex Glass Co. , Ltd.</td>
			<td>CP-201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sandpaper</td>
			<td>Shanghai Noon Decoration Material Co., Ltd.</td>
			<td>P04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>white developer</td>
			<td>SHANGHAI XINMEIDA FLAW DETECTION MATERIAL CO., LTD.</td>
			<td>FA-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epoxy resin adhesive</td>
			<td>Hunan Baxiongdi New Material Co., Ltd.</td>
			<td>DY&#183;E&#183;44</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epoxy hardener</td>
			<td>Hunan Baxiongdi New Material Co., Ltd.</td>
			<td>DY&#183;EP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Dongguan Dongjiang Chemical Reagent Co., Ltd.</td>
			<td>AR-2500ml</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>saturated lime water</td>
			<td>Xilong Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>AR-500g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital electronic scale</td>
			<td>Kaifeng Group Co., Ltd.</td>
			<td>Model JCS-0040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital vernier caliper</td>
			<td>Shanghai Measuring &#38; Cutting Tool Works Co., Ltd.</td>
			<td>Model ST-089-229-090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting machine</td>
			<td>Robert Bosch GmbH</td>
			<td>TCO2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D reconstructed X-ray microscope</td>
			<td>XRADIA</td>
			<td>Model MICROXCT-400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D scanner</td>
			<td>HOLON Three-dimensional Technology(Shenzhen) Co.,Ltd.</td>
			<td>Model HL-3DX+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electromechanical Universal Testing Machine</td>
			<td>MTS SYSTEMS (China) Co., Ltd.</td>
			<td>Model C64.305</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

applicability analysis of assessment methods for morphological parameters of corroded steel bars

הסעיפים לא סדיר, לא אחיד שיורית לאורכו של פס פלדה מאוכלת באופן משמעותי לשנות את מאפייניו מכני ושלוט באופן משמעותי את הבטיחות והביצועים של מבנה בטון קיים. כתוצאה מכך, חשוב למדוד את הגיאומטריה והכמות של קורוזיה של סרגל פלדה במבנה כראוי כדי להעריך את השארית הנושאת קיבולת וחיי השירות של המבנה. מאמר זה מציג ומשווה בחמש שיטות שונות למדידת הגיאומטריה ואת כמות קורוזיה של סרגל פלדה. יחיד 500 מ מ ארוך ו- 14 מ מ קוטר פלדה בר היא הדגימה כי הוא נתון מואצת קורוזיה של פרוטוקול זה. מורפולוגיה שלה ואת מידת קורוזיה נמדדו בזהירות לפני ואחרי השימוש אובדן מסת מדידות של caliper ורניה, ניקוז מדידות, סריקה תלת-ממד, רנטגן טומוגרפיה שחושב מיקרו (XCT). הישימות של התאמת שיטות שונות אלו הוערכו לאחר מכן. התוצאות להציג caliper ורניה זו הבחירה הטובה ביותר למדידת המורפולוגיה של בר חלוד, בעוד סריקה תלת-ממד הוא המתאים ביותר עבור לכימות המורפולוגיה של בר מאוכלת.

איור 6 מראה על הקוטר של הדגימה זמן חלוד שאינו בר 500 מ מ בזווית של 0 °, 45 °, 90 ° 135 ° עבור כל מקטע לאורכו נמדד באמצעות מחוגה ורניה. הסורגים ואז נחתכו לשלושה חלקים, כפי שמוצג באיור1.
איור 7 מציג את תח?...

Watch this Scientific Journal Video about Applicability Analysis of Assessment Methods for Morphological Parameters of Corroded Steel Bars at JoVE.com

Applicability Analysis of Assessment Methods for Morphological Parameters of Corroded Steel Bars

נייר זה מודד את הגיאומטריה ואת מידת קורוזיה של פלדה בר בשיטות שונות: המונית, אובדן, מחוגה, ניקוז מדידות, סריקה תלת-ממד ו רנטגן טומוגרפיה שחושב מיקרו (XCT).

ניתוח ישימות שיטות הערכה מורפולוגית פרמטרים של פסי פלדה מאוכלת

The irregular and uneven residual sections along the length of a corroded steel bar substantially change its mechanical properties and significantly ...

וידאו זה נועד למדוד את המורפולוגיה פני השטח של מוטות פלדה שלמים ו corroded. אנו נדגים ונעריך חמישה מדדים שונים, כולל אובדן מסה, מדידות קליפר vernier, מדידות ניקוז, סריקה 3D, ו XCT של מוט הפלדה. סריקה תלת-ממדית היא השיטה הטובה ביותר למדידת השונות spacial של חדירת קורוזיה על פני השטח של בר חולוד.מדידות קורוזיה שהושגו בשיטת סריקת תלת מימד יאפשרו להנדסה להעריך את חיי הבטיחות והשירות של מבנים הנדסיים קיימים בחברה שלנו בצורה הרבה יותר מדויקת ואמינה. הדגמת ההליך תהיה מר Huilai האן, טכנאי ממעבדה, ומר שנגלין קוי, טכנאי מהטכנולוגיה התלת מימדית של שנזן הונג רונג. כדי להתחיל, סמן מוט פלדה מלוטש באורך 500 מילימטר, בקוטר 14 מ"מ במרווחים של 10 מילימטרים.לאחר מכן, השתמשו בקאליפרים מאפסים כדי למדוד את קוטר הבר בסימן הראשון כשהלסתות נוגעות בעדינות בבר. בצע שלוש מדידות נוספות, סיבוב calipers על ידי 45 מעלות בכל פעם, עבור סך של ארבע מדידות במרווחים של 45 מעלות. חזור על תהליך זה עבור כל סימן על הבר.ממוצע הקטרים בכל סימן וחישוב חתך רוחב. לאחר מכן, חותכים 30 מילימטרים מכל קצה של הבר כדי להשיג שתי דגימות בר באורך 30 מ"מ ודגימה אחת של בר באורך 440 מ"מ. שקלו כל דגימה בקנה מידה אלקטרוני דיגיטלי והקליטו את הקריאות.סמן את דגימות הבר באורך 30 מ"מ במרווחים של 10 מ"מ, החל מחמישה מילימטרים מהצד השמאלי. קבע את הקוטר הממוצע בכל אחד מהסמנים הללו כפי שתואר קודם לכן. לאחר מכן, הקימו מכונת בדיקה אוניברסלית סטטית-הידראולית ואלקטרומכנית והצבו צילינדר תזוזת זכוכית מתחת לראש המכונה.מלאו את הצילינדר במי ברז רק כדי להגיע לשקע. לאחר מכן, מניחים סולם אלקטרוני מתחת לשקע של המיכל. מניחים מקור 200 מיליליטר על הסולם בקו אחד עם השקע.לאחר מכן, מהדקים דגימת בר אנכית בראש מכונת EUT. הזז את ראש ה- EUT כלפי מטה אנכית עד שהבר רק ייגע במשטח המים. הקלט את הקריאה הראשונית בקנה המידה הדיגיטלי.לאחר מכן, הגדר את מכונת EUT להזיז את הרף כלפי מטה ב 10 מילימטרים לדקה. הפעל את המכונה כדי לעקור את הבר לסימן 10 מילימטר הראשון. לאחר מכן, הקלט את הקריאה הסופית בסולם האלקטרוני.חזור על תהליך זה עבור כל מקטע של 10 מילימטרים של דגימת הבר עד שכל הסגל יהיה שקוע. תנו לבר להתייבש במשך שעה לאחר מכן. חישבו את חתך רוחב אחיד של כל קטע של 10 מילימטרים של הבר מהמוני המים העקורים.תבדוק כל אחת משלוש הדגימות בדרך זו. לאחר מכן, יש לרסס כל דגימת בר יבשה עם מפתח זיהוי פגמים לבן, ולאפשר לדגימות להתייבש באוויר. לאחר מכן, מניחים דגימה מצופה על הפלטפורמה של סורק 3D.כייל את מיקום דגימת העמוד באמצעות תווית המסומנת במערך אקראי של נקודות לבנות קטנות. לאחר מכן, לסרוק את הדגימה לאורך שלה, לפתח מודל spacial, וליצור נתונים מורפולוגיים מהמודל. חזור על זה עבור כל דגימה.לאחר מכן, מקם דגימה אחת באורך 30 מ"מ על הפלטפורמה הניתנת לרוטציה של מערכת טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת של קרני רנטגן. סגור את כלי ה- XCT. פתח את תוכנת המכשיר והזז את הדגימה למיקום הנכון לסריקה.מלאו את גודל הפיקסלים הרצוי ואת גורם ההגדלה הרצוי. לאחר מכן, לסרוק את הדגימה, וליצור את הפרמטרים הגיאומטריים. חזור על התהליך עבור הדגימה האחרת באורך 30 מ"מ.לאחר רכישת המדידות של מוט הפלדה שאינו חולוד, רצועה 50 עד 60 מילימטרים של בידוד מאורך שני מטרים של חוט חשמלי מרובה נטושים. רצועת מקטע קצר יותר מהגץ השני. תקן את הקצה הארוך והחשופה של החוט לקצה אחד של הדגימה באורך 440 מ"מ עם סרט בידוד עטוף בחוזקה סביב 70 מילימטרים של קצה הבר.לאחר מכן, לעטוף בחוזקה 70 מילימטרים של הקצה השני של הבר עם סרט בידוד. לאחר מכן, מערבבים דבק אפוקסי עם הארדר ביחס של אחד לאחד. החל את אפוקסי באופן אחיד על כל קצה מבודד של הבר כדי להגן על הקצוות מפני קורוזיה.לאחר התייבשות האפוקסי, מלאו מיכל פלסטיק המצויד בצלחת נחושת בתתר משקל מימי של 3.5% נתרן כלורי במי ברז. שים את דגימת הבר במיכל. לאחר מכן, חבר את החוט המחובר לסופה לטרמינל החיובי של ספק כוח DC.חבר את לוחית הנחושת למסוף השלילי של ספק הכוח. הגדר את ספק הכוח כדי לייצר צפיפות זרם קורוזיה של 2.5 מיקרו אמפר לס"מ מרובע בכל הבר. החל את הזרם למשך הזמן הדרוש כדי להשיג את הרמה הרצויה של קורוזיה לפי חוק פאראדיי.לאחר מכן, לכבות את הזרם, לנתק את דגימת הבר, ולהשרות אותו בתמצית מים נפח 12% של חומצה הידרוכלורית במשך 30 דקות כדי להסיר מוצרי קורוזיה. לאחר מכן, מעבירים את דגימת הבר לתסכולת מי סיד רוויה כדי לנטרל את שאריות החומצה. לאחר מכן, לשטוף את הבר עם מי ברז ולאפשר לו להתייבש באוויר.לאחר מכן, סמן את המשטח המחושל במרווחים של 10 מ"מ. שקל את הפס המחורבן אופקית בסולם אלקטרוני דיגיטלי וחשב את האזור הממוצע של הפס המחורבן. לקבוע את הקוטר הממוצע בכל סימן 10 מילימטר באמצעות calipers vernier ולחשב את חתך רוחב.לאחר מכן, לחשב את חתך רוחב של כל קטע 10 מילימטר של הבר corroded באמצעות שיטת ניקוז מים עקורים. לאחר מכן, לרסס את הדגימה עם מפתח לבן ולקחת סריקה 3D. לבסוף, חותכים קטע של 30 מ"מ מהבר המחורבן וסורקים אותו עם XCT.הקטרים הנמדדים של מוט הפלדה הטקט לא השתנו באופן משמעותי לאורך שלו, אך נצפתה שונות עקבית בין המדידה של 45 מעלות למדידת 135 מעלות, מה שמצביע על כך שהבר היה אליפטי. אובדן המסה, מדידת הקליפר וטכניקות הסריקה תלת-ממדית יצרו ערכים דומים עם וריאציה נמוכה. מדידות שיטת הניקוז של הדגימה באורך 440 מ"מ סבלו ממקורות רבים של אי-ודאות, כולל יובש הבר ומתח פני המים.דגימות 30 מילימטר נותחו עם XCT, אשר הפיק ערכים התואמים טכניקות אחרות. בסך הכל, קליפרים, XCT וסריקה תלת-ממדית יצרו ערכים דומים עם שונות מינימלית. לכן, מדידות caliper היו הדרך הפשוטה ביותר להשיג מדידות מדויקות של ברים שאינם מפוספסים.קורוזיה הביאה לשינוי משמעותי וצורה חתוכה לאורך כל הבר, שלא ניתן היה ללכוד בשיטת אובדן המסה. בעוד שהקאליפרים היו רגישים יותר לשינוי הצורה, הם לא יכלו להסביר את הצבתם על פני השטח של הדגימה. סריקת XCT ותלת-ממדית הניבה ערכים דומים, אך XCT מוגבל על ידי הצורך בדגימות קטנות עם קצוות שטוחים.לכן, מדידת 3D היו מועדפים לניתוח המורפולוגיה של מוטות פלדה חלב. קליפר ורנייר הוא הכלי הטוב ביותר למדידת מורפולוגיה פני השטח של מוט פלדה ללא קורוד. וזה קל לתפעול.וזה די חסכוני. מדידת שיטת הניקוז עשויה להיות מושפעת מאי ודאות מסוימת, ולכן יש צורך בשיפורים נוספים במכשיר המדידה. למרות מדידת XCT יכול למדוד במדויק את האזור השיורי חתך של מוט פלדה חולוד, הוא מוגבל על ידי אורך הדגימה.שיטת הסריקה תלת-ממדית היא השיטה האופטימלית ביותר למדידות של מוט פלדה מכיוון שהיא מדויקת, חסכונית ויעילה. זה יכול גם ליצור מידע שימושי נוסף על הבר חלודה.

Research

JoVE Journal

Engineering

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

הרחבה מכאנית של הפלדה Tubing כפתרון שלשיטה רותחת

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

פיצוץ כימות באמצעות מוטות לחץ הופקינסון

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

שיטות ניסיוניות מתקדמות לטמפרטורה נמוכה Magnetotransport מדידה של חומרים חדשים

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Methods for Measuring the Orientation and Rotation Rate of 3D-printed Particles in Turbulence

שיטות למדידת התמצאות סיבוב שעיר 3D מודפסות חלקיקי Turbulence

Experimental methods are presented for measuring the rotational and translational motion of anisotropic particles in turbulent fluid flows. 3D printing ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

האבולוציה של ציפויי-פוליאסטר Nanoparticle סיליקה על משטחים חשופים לאור השמש

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes

פתילה ומבחני בדים חד-כיווניים: מדידות של פרמטרים נימי להערכת לחץ נימים בתהליכי דפוס Composite הנוזל

During impregnation of a fibrous reinforcement in liquid composite molding (LCM) processes, capillary effects have to be understood in order to identify ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

לוקליזציה פגם תת קרקעי על ידי חימום מובנה באמצעות לייזר מוקרן Photothermal Thermography

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

הכנה והתנהגות אנטי אדהזיה בטמפרטורות גבוהות של משטח חלקלק-נירוסטה

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

הכנת מיושר פלדה סיבים מחוזק מורכב Cementitious והתנהגות Flexural שלה

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

יצירת מפרקים הברכיים באמצעות חיכוך מערבבים ריתוך ספוט על DP780 פלדה

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...