Concrete structures: on-site electrochemical techniques and concrete resistivity to predict service life. P. 1, Corrosion measurement techniques

• Autorzy: Andrade Carmen

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2019.1.1

Warianty tytułu

PL

Konstrukcje betonowe: techniki elektrochemiczne stosowane w terenie i oporność betonu dla przewidywania okresu użytkowania. Cz. 1, Pomiarowe techniki korozyjne

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Beton chroni stal zbrojeniową w podobny sposób jak farba, z tą różnicą, iż jest to materiał chemicznie aktywny i ewoluujący przez dziesięciolecia. Sieć porów znajdująca się w betonie zawiera alkaliczny elektrolit. Stal może pozostawać w stanie pasywnym przez czas nieokreślony, ale przenikające do porów chlorki i atmosferyczny dwutlenek węgla sprzyjają korozji, co niekorzystnie wpływa na właściwości konstrukcyjne betonu, powodując pękanie otuliny i naruszenie połączenia stal-beton. Obliczanie żywotności staje się ważnym tematem z punktu widzenia inżynierii ze względu na rosnące zapotrzebowanie na budynki i infrastrukturę o żywotności przekraczającej 100 lat. Uwagę poświęcono dwóm głównym zagadnieniom: 1) technikom pomiarowym w betonie i sondom stałym, w tym stosowanym w terenie metodom dla dużych konstrukcji i metodom bezkontaktowe (indukcyjnym), 2) prezentacji przebiegu odporności na korozję spowodowanej rezystywnością betonu, która umożliwia obliczenie dyfuzji jonów przez beton oraz przewidywanie szybkości korozji w zależności od warunków klimatycznych.

EN

Concrete protects the steel of the reinforcements in a similar manner than do the paints but with the particularity that it is a material chemically active and evolving for decades. Concrete provides a very alkaline electrolyte encapsulated in its pore network. The steel may remain passive indefinitely but chlorides and atmospheric carbon dioxide penetrate the pores and reaching the reinforcement promote corrosion, which impairs the concrete structural properties inducing the cover cracking and the loss in steel-concrete bond. Calculation of service life is becoming an important subject in engineering terms due to the increasing demand to produce buildings and infrastructures with service life beyond 100 years. In the paper focus will be devoted to two main areas: 1) the measurement techniques in concrete and permanent probes, including on site methods for large structures and contactless (inductive) methods 2) the illustration of the corrosion resistance control exerted by concrete resistivity which enables the calculation of the diffusion of ions through the concrete and the prediction of the corrosion rate in function of the climatic conditions.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja betonowa; elektrolit alkaliczny; korozja

EN

concrete structure; alkaline electrolyte; corrosion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 1
• Strony: 2--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Andrade Carmen

• CIMNE: International Center for Numerical Methods in Engineering, Spain

Bibliografia

• [1] Page C.L., Treadaway K.W.J. 1982. “Aspects of the electrochemistry of steel in concrete”. Nature 297 (5862) : 109-115.
• [2] Tuutti K. 1982. “Corrosion of steel in concrete”, Swedish Cement and Concrete Institute (CBI) no 4-82. Stockholm.
• [3] Andrade C., Alonso C. 1996. “Corrosion rate monitoring in the laboratory and on-site”. Construction and Building Materials, 10, (5) : 315-328.
• [4] Goni S., Andrade C. 1990. “Synthetic concrete pore solution chemistry and rebar corrosion rate in the presence of chlorides”. Cement and Concrete Research 20 : 525-239.
• [5] Andrade C., Gónzalez J.A. 1978. “Quantitative measurements of corrosion rate of reinforcing steels embedded in concrete using polarization resistance measurements”. Werkstoffe und Korrosion 29 : 515.
• [6] Elsener B., Andrade C., Gulikers J., Polder R., Raupach M. 2003. RILEM TC 154-EMC: “Electrochemical techniques for measuring metallic corrosion. Half--Cell Potential Measurements – Potential Mapping on Reinforced Concrete Structures”. Materials and Structures 36 : 461-471.
• [7] Polder R., Andrade C., Elsener B., Vennesland O., Gulikers J., Weidert R., Raupach M. 2000. “Test methods for on-site measurement of resistivity of concrete”, RILEM TC 154-EMC: Electrochemical techniques for measuring metalliccorrosion”, Materials and Structures 33 : 603-611.
• [8] Andrade C, Alonso C, Gulikers J, Polder R, Cigna R, Vennesland O, Salta M, Raharinaivo A, Elsener B. 2004. “RILEM TC 154-EMC: “Electrochemical Techniques for Measuring Metallic Corrosion. Recommendations Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel reinforcement in concrete by means of the polarization resistance ethod.” Materials and Structure 37 (273) : 623-643.
• [9] ASTM C876 - 15 -Standard Test Method for Corrosion Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete.
• [10] Andrade C., Sanchez J., Martinez I., Rebolledo N. 2011. “Analogue circuit of the inductive polarization resistance”. Electrochimica Acta 56 : 1874–1880.
• [11] Feliú S., González J.A., Feliú S.Jr., Andrade C. 1990. “Confinement of the electrical signal or in-situ measurement of Polarization Resistance in Reinforced concrete“ ACI Materials Journal 87 : 457.
• [12] Feliú S., González J.A., Andrade C. 1996. “Multiple-electrode method for estimating the polarization resistance in large structures”. Journal of Applied Electrochemistry 26 : 305-309.
• [13] Andrade C., Zuloaga P., Martinez I., Castillo A., Briz S. 2011. “Effect of temperature on the corrosion parameters and apparent activation energy measured by embedded sensors in a pilot container in “el Cabril”. Repository - Corrosion Engineering, Science and Technology 46 (2) : 182-189.
• [14] Andrade C., Castillo A. 2010. “Water content of concrete in natural atmospheres and its impact in the corrosion parameters”. International RILEM Conference on Material Science - MATSCI, Aachen-Germany. Vol 2 : 43-51, Springer Edition.
• [15] Andrade C., Fullea J., Alonso C. 1996. “The use of the graph corrosion rate-resistivity in the measurement of the corrosion current”. RILEM Proceedings no. 18: “Measurement and Interpretation of the on-Site Corrosion Rate” : 157-165.
• [16] Andrade C. 1993. “Calculation of chloride diffusion coefficients in concrete from ionic migration measurements” Cement and Concrete Research 23 : 724-742.
• [17] Andrade C. 2004. “Calculation of initiation and propagation periods of service-life of reinforcements by using the electrical resistivity”. International Symposium on Advances in Concrete through Science and Eng., RILEM Symposium, March 22-24, Evanston (Illinois, USA).
• [18] Andrade C., Rebolledo N., Tavares F., Pérez R., Baz M. 2016. “Concrete durability of the new Panama Canal: Background and aspects of testing”. Chapter in the book: Marine Concrete Structures. Mark Alexander Editor. Woodhead Publishing in Civil and Structural Engineering.