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

Författarna på Shenzhen universitet bekräftar kraftigt det finansiella stödet från den nationella naturvetenskap Foundation i Kina (Grant nr 51520105012 och 51278303) och (nyckel) projekt av utbildningsdepartementet i Guangdong-provinsen. (No.2014KZDXM051). de också tacka Guangdong Provincial nyckel laboratorium av hållbarheten för Marina Civil Engineering, College of Civil Engineering vid Shenzhen universitet för att ge provningsanläggningar och provningsutrustning.

1. testa preparatet och tillverkningsprocessen
<ol><li>Förvärva en 500 mm lång, 14 mm diameter oformaterad stålsätter bommar för (klass Q235) för tillverkning av provkroppar.</li>
	<li>Polera ytan av bar med ett fint sandpapper för att avlägsna kvarnen skalor på ytan.</li>
	<li>Skär baren på 30 mm och 470 mm från dess vänstra änden, som visas i figur 1, använda en skärmaskin.</li>
	<li>Mäta vikten hos de tre bar exemplar, med hjälp av en digital elektron...

<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 och 6B visar att uppmätta diametrarna på de icke-korroderad bar preparatet inte varierar betydligt längs dess längd. Den största skillnaden mellan de uppmätta diametrarna längs baren längd är endast ca 0,11 mm med en maximal avvikelse på 0,7%. Detta indikerar att geometrin för en icke-korroderad bar väl kan utvärderas med hjälp av ett skjutmått. De uppmätta diametrarna vid olika vinklar av samma tvärsnittet skiljer sig dock konsekvent och avsevärt ...

Korrosion av stål bar är en av rektor resonerar för försämring av en betongkonstruktion och orsakas av konkreta kolsyran och/eller klorid intrång. I konkreta karbonatisering tenderar korrosion att generaliseras; medan i klorid intrång, blir det mer lokaliserade1,2. Oavsett vad orsakerna är, korrosion sprickor betong omslaget från radiell expansion av korrosionsprodukter, försämras bindningen mellan en stålstång och dess omgivande betong, penetrerar baren ytor och minskar baren tvärsnittsarea betydligt3,4.
På grund av icke-homogenitet strukturella betong och variationer i miljön och service uppstår korrosion av en stålstång slumpmässigt över dess yta och längs dess längd med stor osäkerhet. Tvärtemot generaliserad enhetliga korrosion orsakad av konkreta karbonatisering, orsakar gropfrätning korrosion orsakad av klorid intrång attack penetration. Dessutom orsakar den resterande delen av korroderade bar att variera avsevärt bland baren yta och längd. Som ett resultat av baren styrka och bar duktilitet minskning. Omfattande forskning har genomförts för att studera effekterna av korrosion på mekaniska egenskaper hos ett stål bar5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14,15. Dock har mindre uppmärksamhet ägnats mätmetoderna av morfologiska parametrar och korrosion egenskaperna hos stål barer.
Vissa forskare har använt massförlust för att utvärdera mängden korrosion av en stål bar5,10,11,14. Men denna metod kan endast användas för att bestämma det genomsnittliga värdet av de återstående avsnitten och kan inte mäta fördelningen av avsnitten längs dess längd. Zhu och Franco har förbättrat denna metod genom att klippa en enda stål bar till en serie korta segment och vägning varje segment för att avgöra variationer av de återstående avsnitten längs dess längd13,14områden. Men denna metod orsakar extra förlust av stål materialet under styckning och kan inte röra den minsta resttvärsnittet av korroderade bar exakt, som dominerar dess bärighet. Ett skjutmått används också för att mäta de geometriska parametrarna av en stål bar14,15. Dock den återstående delen av en korroderade bar är mycket oregelbunden, och det finns alltid en betydande avvikelse mellan de uppmätta och faktiska sectional dimensionerna av en korroderade bar. Clark et al. baserat på Arkimedes princip, och antog den dränering metoden för att mäta de kvarvarande delarna av en korroderade bar längs dess längd, men förskjutning av baren kontrollerades manuellt utan betydande noggrannhet i detta mål11. Li et al. förbättrad dränering metoden med hjälp av en elektrisk motor att automatiskt styra förskjutningen av en stålstång och åtgärd resulterar mer exakt16. Slutligen de senaste åren, med utvecklingen av 3D-scanning teknik, har denna metod använts för att mäta de geometriska dimensionerna av en stål bar17,18,19,20. Med hjälp av 3D-scanning, diameter, residual området, centroiden, excentricitet, tröghetsmoment och korrosion penetration av en stålstång kan förvärvas just. Även om forskare har använt dessa metoder i olika experimentella inställningarna, har det inte varit en jämförelse och utvärdering av metoder med avseende på precision, lämplighet och tillämplighet.
Korrosion, särskilt gropfrätning korrosion, jämfört med generaliserad korrosion, inte bara ändrar de mekaniska egenskaperna hos korroderade barer men också minskar återstående kapacitet och livslängd av betongkonstruktioner. Mer noggranna mätningar av morfologiska parametrar för korroderat stål barer för den rumsliga variationen av korrosion längs bar längd är absolut nödvändigt för mer rimliga bedömningar av bar mekaniska egenskaper. Detta kommer att bidra till att utvärdera säkerheten och tillförlitligheten av armerad betong (RC) strukturer skadas av korrosion mer exakt21,22,23,24,25,26 ,27,28,29.
Detta protokoll jämför de fem diskuteras metoderna för att mäta geometri och mängden korrosion av en stålstång. Singel, 500 mm lång och 14 mm i diameter, oformaterad rundstång användes som preparatet och underkastas accelererad korrosion i labbet. Dess morfologi och nivå av korrosion mättes noga före och efter varje metoden, inklusive massförlust, ett skjutmått, dränering mätningar, 3D-scanning och röntgen micro datortomografi (XCT). Slutligen, tillämpligheten och lämplighet av varje utvärderades.
Det bör noteras att de räfflade barerna inbäddade i betong, inte vanligt barer utsätts för luft, vanligen används i betongkonstruktioner och utsätts för korrosion. För ribbade barer, skjutmått kan inte lika lätt tillämpas. Eftersom dessa barer korroderar i betong, är deras yta penetration mer oregelbundet jämfört med barer som utsätts för luft11. Emellertid är detta protokoll inriktad på tillämpligheten av analys av olika mätmetoder på samma bar; Därför använder en naken vanligt bar som preparatet för att eliminera påverkan av revben och konkreta icke-homogenitet på morfologiska parametern mätningar. Ytterligare arbete på mätning av korroderade ribbad barer med andra metoder kan utföras i framtiden.

<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

Oregelbundna och ojämn resterande avsnitten längs längden av korroderade stålbandet ändrar väsentligen dess mekaniska egenskaper och betydligt dominera säkerhet och prestanda för en befintlig betongkonstruktion. Därför är det viktigt att mäta geometri och mängden korrosion av stål bar i en struktur för att korrekt bedöma den återstående kapacitet och livslängd av strukturen. Detta dokument presenterar och jämför fem olika metoder för att mäta geometri och mängden korrosion av en stålstång. En enda 500 mm lång och 14 mm diameter stål bar är det exemplaret som utsätts för accelererad korrosion i detta protokoll. Dess morfologi och mängden korrosion mättes noga före och efter användning massförlust mätningar, ett skjutmått, dränering mätningar, 3D-scanning och röntgen mikro-datortomografi (XCT). Tillämpligheten och lämpligheten av dessa olika metoder utvärderades sedan. Resultaten visar att skjutmått är det bästa valet för att mäta morfologi av en icke-korroderad bar, medan 3D-scanning är den mest lämpade för kvantifiering av korroderade bar morfologi.

Figur 6 visar diametrarna av 500 mm långa icke-korroderad bar preparatet i vinkel av 0 °, 45 °, 90 ° och 135 ° för varje avsnitt längs dess längd mäts med skjutmått skjutmått. Staplarna sänktes sedan i tre delar, som visas i figur 1.
Figur 7 presenterar tvärsnittsarea för den icke-korroderad bar exemplar längs dess längd mä...

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

Detta papper mäter geometri och mängden korrosion av en stål bar med olika metoder: massa förlust, bromsok, dränering mätningar, 3D-scanning och röntgen mikro-datortomografi (XCT).

Tillämpligheten analys av bedömningsmetoder för morfologiska parametrar för korroderat stål barer

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

Denna video syftar till att mäta ytan morfologi av intakt och korroderade stålstänger. Vi kommer att demonstrera och utvärdera fem olika åtgärder, inklusive massförlust, vernier bromsoksmätningar, dräneringsmätningar, 3D-scanning och XCT av stålstången. 3D-scanning är den bästa metoden för mätning av den spacial variabilitet av korrosionspenetration i ytan av en korroderad bar.De korrosionsmätningar som erhålls med 3D-skanningsmetoden skulle göra det möjligt för ingenjörskonst att utvärdera säkerheten och livslängden för befintliga tekniska strukturer i vårt samhälle mycket mer exakt och tillförlitligt. Visar förfarandet kommer att Mr.Huilai Han, en tekniker från ett laboratorium, och Mr.Shenglin Cui, en tekniker från Shenzhen Hong Rong tredimensionella teknik. Till att börja med markerar du en polerad 500 millimeter lång stålstång med 14 millimeters diameter i 10 millimeters steg.Använd sedan nollställda vernierok för att mäta diametern på baren vid det första märket med käftarna försiktigt vidröra baren. Utför ytterligare tre mätningar, rotera bromsoken med 45 grader varje gång, för totalt fyra mätningar med 45-graders intervall. Upprepa denna process för varje märke på stapeln.Medelvärde för diametrar vid varje märke och beräkna tvärsektionerna. Därefter skär 30 millimeter från varje ände av baren för att få två 30 millimeter långa barprover och en 440 millimeter lång barprov. Väg varje exemplar på en digital elektronisk skala och spela in avläsningarna.Markera de 30 millimeter långa barproven med 10 millimeters mellanrum, med början fem millimeter från vänster sida. Bestäm den genomsnittliga diametern vid vart och ett av dessa märken enligt tidigare beskrivning. Därefter, inrätta en statisk-hydraulisk, elektromekanisk universell provning maskin och placera ett glas förskjutning cylinder under maskinen huvudet.Fyll cylindern med kranvatten för att bara nå utloppet. Placera sedan en elektronisk våg under behållarens utlopp. Placera en 200-milliliter-bägare på vågen i linje med utloppet.Därefter kläm fast ett stångprov vertikalt i huvudet på EUT-maskinen. Flytta ner EUT-huvudet vertikalt tills stången bara vidrör vattenytan. Spela in den inledande avläsningen på den digitala skalan.Ställ sedan in EUT-maskinen så att strecket flyttas nedåt i 10 millimeter per minut. Kör maskinen för att tränga undan stången till första 10-millimetersmärket. Sedan, spela in den slutliga behandlingen på den elektroniska skalan.Upprepa denna process för varje 10-millimeters segment av stången exemplaret tills hela strecket är nedsänkt. Låt baren lufttorka i en timme efteråt. Beräkna det enhetliga tvärsnittet av varje 10-millimeters segment av baren från de förskjutna vattenmassorna.Testa vart och ett av de tre exemplaren på detta sätt. Därefter spraya varje torr bar prov med vit fel-upptäckt utvecklare, och låt exemplaren torka i luft. Placera sedan ett bestruket exemplar på plattformen för 3D-skannern.Kalibrera stångens provposition med hjälp av en etikett som är markerad med en slumpmässig matris med små, vita punkter. Sedan skanna exemplaret längs dess längd, utveckla en spacial modell, och generera morfologiska data från modellen. Upprepa detta för varje exemplar.Därefter placerar du ett 30 millimeter långt exemplar på den roterbara plattformen hos ett x-ray mikro-datortomografisystem. Stäng XCT-instrumentet. Öppna instrumentprogramvaran och flytta preparatet till rätt läge för skanning.Fyll i önskad pixelstorlek och förstoringsfaktor. Sök sedan igenom preparatet, och generera de geometriska parametrarna. Upprepa processen för det andra 30 millimeter långa exemplaret.Efter att ha förvärvat mätningarna av den icke-korroderade stålstången, band 50 till 60 millimeter isolering från en två meter lång av flertrådig elektrisk tråd. Strip ett kortare segment från andra änden. Fixera den längre, exponerade änden av tråden i ena änden av det 440 millimeter långa provet med isoleringstejp ordentligt lindad runt 70 millimeter av änden av baren.Sedan, fast wrap 70 millimeter av den andra änden av baren med isoleringstejp. Därefter blanda epoxilim med härdare i ett-till-ett-förhållande. Applicera epoxin enhetligt på varje isolerad ände av stången för att skydda ändarna mot korrosion.När epoxin torkat, fyll en plasttank utrustad med en kopparplatta med en vattenhaltig 3,5%viktlösning av natriumklorid i kranvatten. Placera stångexemplar i tanken. Anslut sedan tråden som är fäst vid stången till den positiva polen på en likströmsförsörjning.Anslut kopparplattan till strömförsörjningens minuspol. Ställ in strömförsörjningen för att producera en korrosionsströmstäthet på 2,5 mikro-ampere-per-kvadrat-centimeter i hela baren. Tillämpa strömmen för den tid som behövs för att uppnå önskad nivå av korrosion per Faradays lag.Stäng sedan av strömmen, koppla bort stångprovet och blötlägg den i en 12 volymprocent vattenlösning av saltsyra i 30 minuter för att ta bort korrosionsprodukter. Därefter överför du stångexemplarn till en mättad kalkvattenlösning för att neutralisera syraresterna. Skölj sedan baren med kranvatten och låt den torka i luft.Markera därefter den korroderade ytan med 10-millimeters intervall. Väg den korroderade stapeln horisontellt på en digital elektronisk skala, och beräkna den genomsnittliga arean för den korroderade stapeln. Bestäm den genomsnittliga diametern vid varje 10-millimetersmärke med hjälp av vernierok och beräkna tvärsnitten.Beräkna sedan tvärsnittet av varje 10-millimeters segment av den korroderade baren med hjälp av den förskjutna vattendräneringsmetoden. Efter det, spraya exemplaret med vit utvecklare och ta en 3D-skanning. Slutligen skär en 30-millimeters segment från korroderade bar och skanna den med XCT.De uppmätta diametern på stången i takt- stålet var inte signifikant varierande längs dess längd, men konsekvent variation observerades mellan mätningen på 45 grader och 135-gradersmätningen, vilket indikerar att stången var elliptisk. Massförlusten, bromsoksmätningen och 3D-scanningstekniken gav liknande värden med låg variation. Dräneringsmetodmätningarna av det 440 millimeter långa exemplaret led av flera källor till osäkerhet, inklusive spolens torrhet och vattnets ytspänning.Exemplaren på 30 millimeter analyserades med XCT, som producerade värden som överensstämde med andra tekniker. Totalt sett producerade bromsok, XCT, och 3D-scanning liknande värden med minimal variation. Således var bromsok mätningar det enklaste sättet att få exakta mätningar av icke-korroderade barer.Korrosion resulterade i väsentlig variation och tvärsnittsform i hela stapeln, som inte kunde fångas upp med massförlustmetoden. Medan bromsok var mer känsliga för formen variation, kunde de inte redogöra för pitting i ytan av exemplaret. XCT och 3D-scanning producerade liknande värden, men XCT begränsas av behovet av små prover med platta ändar.Således gynnades 3D-mätning för att analysera morfologin av korroderade stålstänger. Ett vernierok är det bästa verktyget för att mäta en icke korroderad stålstångs ytmorfologi. Och det är lätt att använda.Och det är ganska ekonomiskt. Dräneringsmetodmätningen kan påverkas av viss osäkerhet, så ytterligare förbättringar av mätanordningen behövs. Även om XCT-mätningen exakt kan mäta den kvarvarande tvärsnittsarean på en korroderad stålstång, begränsas den av provexemplars längd.3D-skanningsmetoden är den mest optimala metoden för mätningarna av en korroderad stålstång eftersom den är exakt, ekonomisk och effektiv. Det kan också generera ytterligare användbar information om den korroderade baren.

Research

JoVE Journal

Engineering

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Mekanisk Utbyggnad av stålrör som en lösning på Läckande Wellbores

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 Kvantifiering Använda 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

Avancerade Experimentella metoder för låg temperatur Magnetotransport Mätning av nya material

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 för att mäta Orientering och rotationshastighet av 3D-tryckt Partiklar 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

Utvecklingen av Silica Nanopartiklar-polyester Coatings på ytor utsätts för solljus

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

Wicking Test för Enkelriktade Tyger: Mätning av Kapillär parametrar att utvärdera kapillärtrycket i Liquid Composite formningsprocesser

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 genom strukturerad uppvärmning med hjälp av laserprojicerad 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

Förberedelse och hög temperatur anti vidhäftning beteende av en hal yta på rostfritt 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

Beredning av justerad stål Fiber förstärkt cementbaserade komposit och dess böjhållfasthet beteende

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

Generera varv fogar via friktion rör spot svetsning på DP780 Steel

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 ...