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

Forfatterne ved Shenzhen University bekrefter kraftig økonomisk støtte fra de nasjonale Natural Science Foundation i Kina (Grant nr. 51520105012 og 51278303) og (nøkkel) prosjekt av Institutt for utdanning Guangdong-provinsen. (No.2014KZDXM051). de også takke Guangdong Provincial nøkkel laboratorium av holdbarheten for Marine Civil Engineering, College of Civil Engineering ved Shenzhen University for å tilby fasiliteter og utstyr.

1. testing prøven og produksjonsprosessen
<ol><li>Anskaffe en 500 mm lang, 14 mm diameter ren stål bar (klasse Q235) for produksjon av prøvene.</li>
	<li>Polsk overflaten av baren bruker en fin sandpapir fjerne møllen skalerer på overflaten.</li>
	<li>Kuttet baren på 30 mm og 470 mm fra venstre ende, som vist i figur 1, bruker en cutting maskin.</li>
	<li>Måle vekten av de tre stang eksemplarer, med en digital elektronisk skala.</li>
	<li>Måle diameter på de tre p...

<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>

Figur 6A og 6B viser at de målte diameter på den ikke-korrodert bar prøven ikke varierer betydelig langs. Maksimal forskjell mellom de målte diameter langs linjen lengden er bare om 0,11 mm med maksimalt avvik på 0,7%. Dette indikerer at geometrien i en ikke-korrodert bar kan godt evalueres ved hjelp av en Vernier caliper. Men avviker de målte diameter i forskjellige vinkler av samme tverrsnittet konsekvent og betydelig. For gitt bar prøven, maksimum og minimum diamet...

Korrosjon av en stål bar er en av de viktigste årsakene til forringelse av en konkret struktur og forårsakes av betong carbonation og/eller klorid inntrenging. I betong carbonation gjerne korrosjon generaliseres; mens i klorid inntrenging, blir det mer lokaliserte1,2. Uansett hva årsakene er, korrosjon sprekk betong dekselet fra radial utvidelse av korrosjon produkter, forverres bånd mellom en stål bar og dens omkringliggende betong, trenger bar flater, og synker baren tverrsnitt betydelig3,4.
På grunn av ikke-homogenitet av strukturelle betong og variasjoner i tjenesten miljøet oppstår korrosjon av en stål bar tilfeldig over overflaten og langs med stor usikkerhet. I motsetning til generalisert uniform korrosjon forårsaket av betong carbonation, forårsaker gropkorrosjon korrosjon forårsaket av klorid inntrenging angrep penetrasjon. Videre fører det til den gjenværende delen av en korrodert for å variere betydelig mellom baren overflate og lengde. Som et resultat, baren styrke og bar ductility nedgang. Omfattende forskning er utført for å studere virkningene av korrosjon på mekaniske egenskaper av en stål bar5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14,15. Imidlertid har mindre oppmerksomhet blitt gitt til målemetoder morfologiske parametere og korrosjon kjennetegner stålstenger.
Noen forskere har brukt masse tap for å vurdere hvor mye av en stål bar5,10,11,14. Men denne metoden kan bare brukes til å bestemme gjennomsnittlig verdi av de gjenværende delene og kan ikke måle fordelingen av delene langs. Zhu og Franco har forbedret denne metoden ved å kutte en eneste stål bar i en rekke korte segmenter og veier hvert segment for å bestemme variasjoner av områder de gjenværende delene langs dens lengde13,14. Men denne metoden forårsaker ekstra tap av stål under skjæring og kan ikke røre den minste gjenværende delen av baren korrodert akkurat, som dominerer sin bæreevne. En Vernier caliper brukes også til å måle geometriske parametrene av en stål bar14,15. Men den gjenværende delen av korrodert bar er veldig uregelmessig, og det er alltid et betydelig avvik mellom målt og faktiske flerdelte dimensjonene av en korrodert bar. Basert på Arkimedes prinsipp, Clark et al. vedtatt drenering metoden for å måle de gjenværende delene av korrodert bar langs, men forskyvning av baren var manuelt kontrollert uten betydelig nøyaktigheten i dette tilfellet11. Li et al. forbedret denne drenering metoden ved hjelp av en elektrisk motor for automatisk å kontrollere forskyvning av en stål bar og måle resultater mer nøyaktig16. Til slutt, de siste årene, med utviklingen av 3D skanning teknologien, denne metoden er brukt mål geometriske dimensjonene av en stål bar17,18,19,20. Med 3D skanning, diameter, gjenværende området, centroid, eksentrisitet, treghetsmoment og korrosjon penetrasjon av en stål bar kan være nettopp kjøpt. Men forskere har brukt disse metodene i eksperimentell sammenhenger, er det ikke en sammenligning og evaluering av metodene med hensyn til deres nøyaktighet, egnetheten og anvendelse.
Korrosjon, spesielt gropkorrosjon, sammenlignet med generalisert korrosjon, ikke bare endrer mekanisk egenskapene for korrodert barer, men også reduserer den gjenværende kapasitet og levetid betongkonstruksjoner. Mer nøyaktige målinger av morfologiske parametere på korrodert stålstenger for romlig variasjon av korrosjon langs bar lengde er viktig for mer fornuftig vurderinger av bar mekaniske egenskaper. Dette vil hjelpe vurdere sikkerheten og påliteligheten av armert betong (RC) strukturer skadet av korrosjon mer presist21,22,23,24,25,26 ,27,28,29.
Denne protokollen sammenligner de fem diskuterte metodene for å måle geometri og mengden av en stål bar. En enkelt 500 mm lang og 14 mm i diameter, ren runde bar var brukt som prøven og utsatt for akselerert korrosjon i laboratoriet. Dens morfologi og nivå av korrosjon ble nøye målt før og etter bruk av hver metode, inkludert masse tap, en Vernier caliper, drenering målinger, 3D skanning og X-ray mikro beregnet tomografi (XCT). Til slutt, anvendbarhet og hensiktsmessigheten av hver ble evaluert.
Det burde være bemerket at ribbet barer innebygd i betong, ikke vanlig barer eksponert for luft, vanligvis brukes i betongkonstruksjoner og utsatt for korrosjon. For ribbet barer, Vernier caliper kan ikke like enkelt brukes. Fordi disse barer korrodere i betong, er overflate gjennomtrenging mer uregelmessig sammenlignet barer eksponert for luft11. Men er denne protokollen rettet mot anvendelse av analyse av ulike målemetoder på samme baren; Derfor bruker en naken vanlig bar som prøven for å eliminere påvirker ribben og betong ikke-homogenitet morfologiske parameteren målinger. Videre arbeid på måling av korrodert ribbet barer bruke andre metoder kan bli utført i fremtiden.

<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

Uregelmessig og ujevn gjenværende delene langs en korrodert stål bar endre vesentlig mekaniske egenskaper og betydelig dominerer sikkerheten og ytelsen til en eksisterende betong struktur. Derfor er det viktig å måle geometri og mengden av en stål bar i en struktur riktig å vurdere den gjenværende kapasitet og levetid av strukturen. Dette papiret introduserer og sammenligner fem ulike metoder for å måle geometri og mengden av en stål bar. En enkelt 500 mm lang og 14 mm diameter stål bar er prøven som utsettes for akselerert korrosjon i denne protokollen. Dens morfologi og mengden av korrosjon ble nøye målt før og etter masse tap mål, en Vernier caliper, drenering målinger, 3D skanning og X-ray mikro-beregnet tomografi (XCT). Anvendbarhet og hensiktsmessigheten av disse metoder ble deretter evalueres. Resultatene viser at Vernier caliper er det beste valget for å måle morfologi av en ikke-korrodert bar, mens 3D skanning er den mest egnet for kvantifisere morfologi av korrodert bar.

Figur 6 viser diameter på 500 mm lenge ikke-korrodert bar prøven i vinkler av 0, 45 °, 90 ° og 135 ° for hver del langs lengden målt ved hjelp av Vernier calipers. Stolpene ble deretter kuttet i tre deler, som vist i figur 1.
Figur 7 presenterer cross-sectional områdene i ikke-korrodert stang eksemplarer langs dens lengde måles med ...

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

Dette papiret måler geometri og mengden av en stål bar bruke forskjellige metoder: masse tap, calipers, drenering målinger, 3D skanning og X-ray mikro-beregnet tomografi (XCT).

Anvendelse analyse av vurderingsmetoder for morfologiske parametere av korrodert stålstenger

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

Denne videoen tar sikte på å måle overflaten morfologi av intakte og korroderte stålstenger. Vi vil demonstrere og evaluere fem forskjellige tiltak, inkludert massetap, vernier kalipermålinger, dreneringsmålinger, 3D-skanning og XCT av stålstangen. 3D-skanning er den beste metoden for måling av spacial variasjon av korrosjon penetrasjon i overflaten av en korrodert bar.Korrosjonsmålingene som er oppnådd med 3D-skannemetoden, vil gjøre det mulig for ingeniørarbeid å evaluere sikkerheten og levetiden til eksisterende tekniske strukturer i samfunnet vårt mye mer presist og pålitelig. Demonstrere prosedyren vil være Mr.Huilai Han, en tekniker fra et laboratorium, og Mr.Shenglin Cui, en tekniker fra Shenzhen Hong Rong tredimensjonale teknologi. Til å begynne med markerer du en polert 500 millimeter lang stålstang med 14 millimeter diameter i trinn på 10 millimeter.Deretter bruker du nullede vernierkalipere for å måle diameteren på baren ved første merke med kjevene forsiktig berøre baren. Utfør tre målinger til, og roter kaliperne med 45 grader hver gang, for totalt fire målinger med 45-graders intervaller. Gjenta denne prosessen for hvert merke på linjen.Gjennomsnittlig diametere på hvert merke og beregne tverrsnittene. Deretter kutter du 30 millimeter fra hver ende av baren for å få to 30 millimeter lange barprøver og en 440 millimeter lang barprøve. Vei hver prøve på en digital elektronisk skala og registrer avlesningene.Merk de 30 millimeter lange barprøvene med 10 millimeter intervaller, og start fem millimeter fra venstre side. Bestem den gjennomsnittlige diameteren ved hvert av disse merkene som tidligere beskrevet. Deretter setter du opp en statisk-hydraulisk, elektromekanisk universell testmaskin og plasserer en glassforskyvningssylinder under maskinhodet.Fyll sylinderen med vann fra springen for å bare nå uttaket. Plasser deretter en elektronisk skala under utløpet av beholderen. Plasser et 200-milliliter beger på skalaen i tråd med stikkontakten.Deretter klemmer du en barprøve vertikalt i hodet på EUT-maskinen. Flytt EUT hodet ned vertikalt til baren bare berører overflaten av vannet. Ta opp den første avlesningen på den digitale skalaen.Deretter setter du EUT-maskinen til å flytte linjen nedover med 10 millimeter per minutt. Kjør maskinen for å fortrenge baren til det første 10-millimetermerket. Deretter registrerer du den endelige lesingen på elektronisk skala.Gjenta denne prosessen for hvert 10 millimeter segment av barprøven til hele baren er nedsenket. La baren lufttørke i en time etterpå. Beregn det ensartede tverrsnittet av hvert 10 millimeter segment av baren fra de fordrevne vannmassene.Test hver av de tre prøvene på denne måten. Deretter sprayer du hver tørr barprøve med hvit feildeteksjonsutvikler, og lar prøvene tørke i luft. Deretter plasserer du en belagt prøve på plattformen til 3D-skanneren.Kalibrer stolpeprøveposisjonen ved hjelp av en etikett merket med et tilfeldig utvalg av små, hvite prikker. Deretter skanner du prøven langs lengden, utvikler en spacial modell og genererer morfologiske data fra modellen. Gjenta dette for hvert eksemplar.Deretter plasserer du en 30 millimeter lang prøve på den roterbare plattformen til et røntgenmikrodatabasert tomografisystem. Lukk XCT-instrumentet. Åpne instrumentprogramvaren og flytt prøven til riktig posisjon for skanning.Fyll ut ønsket pikselstørrelse og forstørrelsesfaktor. Deretter skanner du prøven og genererer de geometriske parametrene. Gjenta prosessen for den andre 30 millimeter lange prøven.Etter å ha oppnådd målingene av den ikke-korroderte stålstangen, strip 50 til 60 millimeter isolasjon fra en to meter lang multi-strandet elektrisk ledning. Fjern et kortere segment fra den andre enden. Fest den lengre, eksponerte enden av ledningen til den ene enden av den 440 millimeter lange prøven med isolasjonstape fast pakket rundt 70 millimeter av enden av baren.Deretter, fast vikle 70 millimeter av den andre enden av baren med isolasjonstape. Deretter blander epoksylim med herder i et en-til-en-forhold. Påfør epoxy jevnt til hver isolerte enden av baren for å beskytte endene mot korrosjon.Når epoksyen er tørket, fyll en plasttank utstyrt med en kobberplate med en vandig 3,5% ved vektoppløsning av natriumklorid i vann fra springen. Plasser barprøven i tanken. Koble deretter ledningen som er festet til baren, til den positive terminalen til en likestrømsforsyning.Koble kobberplaten til den negative terminalen i strømforsyningen. Still inn strømforsyningen til å produsere en korrosjonsstrømtetthet på 2,5 mikro-ampere per kvadratcentimeter i hele baren. Bruk strømmen for varigheten som trengs for å oppnå ønsket korrosjonsnivå i henhold til Farays lov.Deretter slår du av strømmen, kobler fra barprøven og suge den i en 12% av volum vandig løsning av saltsyre i 30 minutter for å fjerne korrosjonsprodukter. Deretter overfører du barprøven til en mettet kalkvannsløsning for å nøytralisere syrerester. Skyll deretter baren med vann fra springen og la den tørke i luft.Deretter markerer du den korroderte overflaten med 10 millimeter intervaller. Vei den korroderte linjen horisontalt på en digital elektronisk skala, og beregn det gjennomsnittlige arealet på korrodert bar. Bestem den gjennomsnittlige diameteren på hvert 10-millimetermerke ved hjelp av vernierkalipere og beregn tverrsnittene.Deretter beregner du tverrsnittet av hvert 10-millimetersegment av korrodert bar ved hjelp av den fordrevne vanndreneringsmetoden. Deretter sprayer du prøven med hvit utvikler og tar en 3D-skanning. Til slutt, kutt et 30-millimetersegment fra korrodert bar og skanne den med XCT.De målte diameterne til den intaktstålstangen varierer ikke signifikant langs lengden, men konsekvent variasjon ble observert mellom 45-graders målingen og 135-graders målingen, noe som indikerer at baren var elliptisk. Massetap, kalipermåling og 3D-skanningsteknikker produserte lignende verdier med lav variasjon. Dreneringsmetoden målinger av den 440 millimeter lange prøven led av flere kilder til usikkerhet, inkludert tørrhet av baren og overflatespenningen i vannet.De 30 millimeter prøvene ble analysert med XCT, som produserte verdier i samsvar med andre teknikker. Samlet sett produserte kalipere, XCT- og 3D-skanning lignende verdier med minimal variasjon. Dermed var kalipermålinger den enkleste måten å oppnå nøyaktige målinger av ikke-korroderte barer.Korrosjon resulterte i betydelig variasjon og tverrsnittsform i hele baren, noe som ikke kunne fanges opp med massetapsmetoden. Mens kalipere var mer følsomme for formvariasjonen, kunne de ikke gjøre rede for pitting i overflaten av prøven. XCT- og 3D-skanning produserte lignende verdier, men XCT er begrenset av behovet for små prøver med flate ender.Dermed ble 3D-måling favorisert for å analysere morfologien til korroderte stålstenger. En vernierkaliber er det beste verktøyet for måling av en ikke-korrodert stålstangs overflatemorfologi. Og det er enkelt å betjene.Og det er ganske økonomisk. Måling av dreneringsmetode kan påvirkes av noe usikkerhet, så ytterligere forbedringer av måleenheten er nødvendig. Selv om XCT-målingen nøyaktig kan måle det gjenværende tverrsnittsområdet på en korrodert stålstang, er den begrenset av lengden på prøven.3D-skannemetoden er den optimale metoden for målinger av en korrodert stålstang fordi den er presis, økonomisk og effektiv. Det kan også generere ytterligere nyttig informasjon om korrodert bar.

Research

JoVE Journal

Engineering

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Mekanisk Utvidelse av stålrør som en løsning til Leaky brønnbaner

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

Blast Kvantifisering Bruke Hopkinson Pressure Bars

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

Avanserte Eksperimentelle metoder for lav temperatur Magnetotransport Måling av nye materialer

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

Metoder for Måling Orientering og rotasjonshastigheten til 3D-trykt Partikler i 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

Utviklingen av Silica partikler-polyester Belegg på overflater som utsettes for sollys

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

Transporterende tester for Enveisen Stoffer: Målinger av Capillary Parametere for å evaluere kapillartrykkdata i flytende kompositt støpeprosesser

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

Subsurface Defekt lokalisering ved strukturert oppvarming ved hjelp av laserprojisert fototermisk termografi

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

Forberedelse og høy temperatur anti-vedheft virkemåten til en glatt overflate på rustfritt stål

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

Utarbeidelse av justert stål Fiber forsterket sementbaserte kompositt og virkemåten Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk

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

Generere lap skjøter via friksjon rør flekk sveising på DP780 stål

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 ...