Analiza wpływu grubości betonowej otuliny zbrojenia na kształty widm impedancyjnych stali zbrojeniowej w elementach żelbetowych

• Autorzy: Jaśniok M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the thickness of steel rebars cover in concrete effect on the impedance spectra in the reinforced concrete

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ grubości betonowej otuliny zbrojenia na przebieg widm impedancyjnych stali w betonie. Pomiary wykonano w układzie trójelektrodowym, w którym elektrodą badaną był stalowy pręt, natomiast prostokątną przeciwelektrodę stanowiła stal nierdzewna, a elektrodę referencyjną umieszczono na powierzchni próbek betonowych. Wyniki badań w zakresie wysokiej częstotliwości wykazały wyraźną zależność przebiegu widm impedancyjnych od grubości otuliny pręta stalowego. Zależność widm od grubości otuliny opisano trójwymiarowym modelem opartym na równolegle połączonych elektrycznych obwodach zastępczych, odpowiadających zdefiniowanym połączeniom przewodzącym prąd w betonie.

EN

The influence of cover thickness of the impedance spectra shapes of the steel reinforcement in concrete was investigated. The measurement was conducted in three-electrodes system, in which the working electrode was the steel rod, the rectangle counter electrode was stainless steel and the reference electrode was placed on the surface of concrete samples. The experimental results, in the high frequency range, have clearly shown the dependency of impedance spectra shapes of the cover thickness of steel rod in concrete. The dependency of spectra from steel rod cover thickness was described by three-dimensional space model, based on substituted parallel linked electric circuits, corresponding to the current conducting pass in concrete.

Słowa kluczowe

PL

element żelbetowy; zbrojenie; zagrożenie korozją; otulina zbrojenia; grubość; widmo impedancyjne

EN

reinforced concrete element; reinforcement; corrosion threat; concrete cover; thickness; impedance spectrum

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 18/80, nr 1
• Strony: 46--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Jaśniok M.

• Katedra Konstrukcji Budowlanych, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. A. Ali, A. Zybura, Application of termomechanics equations in describing chloride ex-traction from concrete, Transport in Porous Media, 72, 139-156, 2008.
• 2. C. Andrade, M. C. Alonso, A. Gonzalez, An Initial Effort to Use the Corrosion Rate Measurements for Estimating Rebar Durability, in: N. S. Berke, et al (eds.): Corrosion Rates of Steel in Concrete, ASTM STP 1065, ASTM, 29-37, 1990.
• 3. W. Chen, R. G. Du, C. Q. Ye, Y. F. Zhu, C. J. Lin, Study on the corrosion behaviour of reinforcing steel in simulated concrete pore solutions using in situ Raman spectroscopy assisted by electrochemical techniques, Electrochimica Acta, 55, 5677-5682 (2010).
• 4. S. J. Ford, J. D. Shane, T. O. Manson, Assignment of features in Impedance Spectra of the Cement-Paste/Steel System, Cem. Concr. Res., 28, 1737-1751 (1998).
• 5. C. H. Hsu, F. Mansfeld, Concerning the Conversion of the Constant Phase Element Parameter Y0 into a Capacitance, Corrosion, 57, 747-748 (2001).
• 6. M. Jaśniok, A. Z ybura, Modelling the Carbonated Concrete Realkalisation, J. Civil Eng. Manag., 15, 2, 159-168 (2009).
• 7. M. Jaśniok, T. Jaśniok, A. Zybura, Badania korozyjnego zagrożenia zbrojenia kielichowej konstrukcji budynku dworca kolejowego w Katowicach, Inżynieria i Budownictwo, 5-6, 249-253 (2010) (in Polish).
• 8. M. Jaśniok, A. Śliwka, A. Zybura, Zastosowanie pomiarów polaryzacyjnych do oceny stanu zbrojenia żelbetowej podpory wiaduktu, Ochrona przed Korozją, 53, 220-224 (2010) (in Polish).
• 9. M. Jaśniok, Examining and Modelling the Influance of Lenghts of Rebars in Concrete to Shapes of Impedance Spectra, Cement Wapno Beton – Special Issue, 79, 30-34 (2012).
• 10. M. Jaśniok, Investigation and Modelling of the Impact of Reinforcement Diameter in Concrete on Shapes of Impedance Spectra, Procedia Engineering, 57, 456-465 (2 013).
• 11. T. Jaśniok, M. Jaśniok, A. Zybura, Badania szybkości korozji zbrojenia żelbetowych zbiorników na wodę (Studies on corrosion rate of reinforcement in reinforced concrete water tanks), Ochrona przed Korozją, 56, 227-234 (2013).
• 12. T. Jaśniok, M. Jaśniok, Zmienność szybkości korozji zbrojenia w betonie przy stałych warunkach termiczno-wilgotnościowych, Ochrona przed Korozją, 55, 282-285 (2012) (in Polish).
• 13. M. Keddam, H. Takenouti, X. R. Novoa, C. Andrade, C. Alonso, Impedance Measurements on Cement Paste, Cem. Concr. Res., 27, 1191-1201 (1997).
• 14. S. C. Kranc, A. A . Sagues, Calculation of Extended Counter Electrode Polarization Effects on the Electrochemical Impedance Response of Steel in Concrete, in: J. R. Scully et al (eds.): Electrochemical Impedance: Analysis and Interpretation, ASTM STP 1188, Philadelphia ASTM, 365-383, 1993.
• 15. L. Lemoine, F. Wenger, J. Galland, Study of the Corrosion of Concrete Reinforcement by Electrochemical Impedance Measurement, in: N. S. Berke et al (eds.): Corrosion Rates of Steel in Concrete, ASTM STP 1065, ASTM, 118-133, 1990.
• 16. K. Matsuoka, H. Kihira, S. Ito, T. Murata, Corrosion Monitoring for Reinforcing Bars in Concrete, in: Berke N.S. et al (eds.): Corrosion Rates of Steel in Concrete, ASTM STP 1065, ASTM, Philadelphia, 103-117, 1990.
• 17. M. F. Montemor, A. M. Simoes, M. G. S. Ferreira, Chloride-induced corrosion on reinforcing steel: from the fundamentals to the monitoring techniques, Cem. Concr. Comp. 25, 491-502 (2003).
• 18. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1. Reguły ogólne i reguły dla budynków, (in Polish).
• 19. C. A. Scuderi, T. O. Mason, H. M. Jennings, Impedance Spectra of Hydrating Cement Pastes, J. Mat. Science 26, 349-353 (1991).
• 20. J. K. Singh, D. D. N. Singh, The nature of rusts and corrosion characteristics of low alloy and plain carbon steels in three kinds of concrete pore solution with salinity and different pH, Corrosion Science, 56, 129-142 (2012).